RU2791609C1 - Method of conducting blasting operations on extended blocks, taking into account the pre-destruction zone - Google Patents

Method of conducting blasting operations on extended blocks, taking into account the pre-destruction zone Download PDF

Info

Publication number
RU2791609C1
RU2791609C1 RU2022111448A RU2022111448A RU2791609C1 RU 2791609 C1 RU2791609 C1 RU 2791609C1 RU 2022111448 A RU2022111448 A RU 2022111448A RU 2022111448 A RU2022111448 A RU 2022111448A RU 2791609 C1 RU2791609 C1 RU 2791609C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rows
wells
blasting
block
cutting
Prior art date
Application number
RU2022111448A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Борисович Шевкун
Андрей Юрьевич Плотников
Евгений Алексеевич Шишкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2791609C1 publication Critical patent/RU2791609C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: rock industry.
SUBSTANCE: explosive destruction of rocks using multi-row short-delayed blasting. The invention can be used in various industries that use blasting in rock masses. The method of conducting blasting operations on extended blocks, taking into account the pre-destruction zone, includes building a model for the development of a mass explosion in time and space for a specific blasting scheme, including cutting and breaking rows. The starting pulse for blasting is simultaneously applied to two cutting rows located in the second row of borehole charges from the edge of the block, to the boreholes from opposite ends from opposite corners of the block towards each other. Cutting rows are placed across an extended block. The number of breaking rows of wells between the cut rows is taken equal to twice the number of wells in the cut row. The deceleration interval along the breaking rows of wells is taken as 200 ms, and in the cutting rows it is twice as high.
EFFECT: increasing the intensity of the weakening of the rock mass in most of the blasted block by changing the location of the cutting rows and the slowdown intervals between the cutting and breaking rows.
1 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области взрывного разрушения горных пород с использованием многорядного короткозамедленного взрывания и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.The invention relates to the field of explosive destruction of rocks using multi-row short-delayed blasting and can be used in various industries that use blasting in rock masses.

При многорядном короткозамедленном взрывании (МКЗВ) с инициированием массовых взрывов системой ДШ + РП взрываемые блоки были или изометричны, когда количество рядов скважин и скважин в рядах различались незначительно или число скважин в рядах было кратно выше числа рядов скважин, которые располагались преимущественно вдоль уступа. [1, с. 256-263]. Главным условием было наличие не менее 6-8 рядов скважин для обеспечения качественной работы МКЗВ [2]. С появлением систем неэлектрического инициирования и переходом на уступы высотой 5 м число рядов скважин стало, как правило, кратно превышать число скважин в рядах. Так, в работе [3] рассматривается массовый взрыв обычного промышленного блока объемом 129015 м3, длиной более полукилометра, на котором взорвано 940 скважин диаметром 215 мм средней глубиной 6,1 м (средняя высота уступа 5,5 м), расположенных в ПО рядах перпендикулярно бровке уступа с количеством скважин в ряду от 6 до 20 шт. During multi-row short-delayed blasting (MSBB) with the initiation of mass explosions by the LSH + RP system, the blasted blocks were either isometric, when the number of rows of holes and holes in the rows differed slightly or the number of holes in the rows was a multiple of the number of rows of holes, which were located mainly along the ledge. [1, p. 256-263]. The main condition was the presence of at least 6-8 rows of wells to ensure the high-quality operation of the MCW [2]. With the advent of non-electric initiation systems and the transition to ledges 5 m high, the number of rows of wells began, as a rule, to be a multiple of the number of wells in rows. Thus, in [3], a mass explosion of a conventional industrial block with a volume of 129,015 m 3 and a length of more than half a kilometer is considered, on which 940 wells with a diameter of 215 mm and an average depth of 6.1 m (average ledge height of 5.5 m) were blown up perpendicular to the edge of the ledge with the number of holes in a row from 6 to 20 pcs.

По аналогии с горными выработками, именуемыми протяженными при существенном различии диаметра и длины [4, с. 116], можно считать протяженными взрываемые блоки при 3-5-ти кратном превышении числа рядов скважин над числом скважин в них.By analogy with mine workings, called extended ones with a significant difference in diameter and length [4, p. 116], it is possible to consider exploding blocks as extended if the number of rows of wells exceeds the number of wells in them by 3-5 times.

Известно, что процесс дробящего действия взрыва в среде - это активная составляющая часть общего разрушения горных пород с нарушением сплошности и разделением (диспергированием) пород в результате действия на них различных физических факторов взрыва. Ударная волна от взрыва заряда ВВ переходит в волну напряжения в виде неупругого возмущения среды с достаточно плавным изменением параметров и скоростью распространения равной скорости звука в данной среде, а время выведения вещества из состояния покоя всегда меньше времени возвращения его к этому состоянию. В области распространения волн сжатия, охватывающей объем 120-150 радиусов заряда (Rз), среда ведет себя не упруго, в ней возникают остаточные деформации, ведущие к нарушению сплошности строения среды [1]. Таким образом, процесс разрушения массива горных пород, ограниченного открытой поверхностью, протекает не мгновенно, а в течение определенного времени, когда система сил и напряжений, участвующих в разрушении, значительно изменяется в пространстве. Процесс хрупкого разрушения горных пород взрывом с физической точки зрения характеризуется одним видом разрушения - отрывом под действием растягивающих напряжений от волны напряжения в фазе разрежения. Это и приводит к образованию систем трещин, разделяющих массив горных пород на отдельности.It is known that the process of the crushing action of an explosion in the environment is an active component of the general destruction of rocks with discontinuity and separation (dispersion) of rocks as a result of the action of various physical factors of the explosion on them. The shock wave from the explosion of the explosive charge turns into a voltage wave in the form of an inelastic perturbation of the medium with a fairly smooth change in parameters and a propagation velocity equal to the speed of sound in the given medium, and the time for removing the substance from the state of rest is always less than the time it takes to return to this state. In the area of propagation of compression waves, covering a volume of 120-150 charge radii (R c ), the medium behaves inelastically, residual deformations occur in it, leading to a discontinuity in the structure of the medium [1]. Thus, the process of destruction of a rock mass bounded by an open surface does not proceed instantly, but over a certain time, when the system of forces and stresses involved in the destruction changes significantly in space. From a physical point of view, the process of brittle destruction of rocks by an explosion is characterized by one type of destruction - separation under the action of tensile stresses from a stress wave in the rarefaction phase. This leads to the formation of crack systems that separate the rock mass into separate parts.

Качественные показатели взрывов на карьерах Навоийского ГМК с применением неэлектрических систем инициирования типа ИСКРА характеризуется компактной формой развала взорванной горной массы, что способствует снижению потерь и разубоживания; уменьшением выхода крупнокусковых фракций горной массы; улучшением качества проработки подошвы уступа и снижением сейсмического эффекта. Улучшение перечисленных показателей в работе [5] объясняют многократным взрывным нагружением массива горных пород при реализации принципа «одно замедление - один скважинный заряд», что способствует образованию дополнительных поверхностей обнажения, а в работе [6] удельное замедление между скважинами в ряду принимают от 29 мс/м, между рядами скважин - от 33 мс/м. Именно сочетание принципа «одно замедление - один скважинный заряд» с увеличенными интервалами замедления позволяет повысить качество дробления горной массы.Qualitative indicators of explosions in open pits of Navoi Mining and Metallurgical Plant using non-electric initiation systems of the ISKRA type are characterized by a compact form of collapse of the exploded rock mass, which helps to reduce losses and impoverishment; a decrease in the output of large-sized fractions of the rock mass; improving the quality of working out the bottom of the ledge and reducing the seismic effect. The improvement of the listed indicators in work [5] is explained by multiple explosive loading of a rock mass when implementing the principle “one deceleration - one borehole charge”, which contributes to the formation of additional outcrop surfaces, and in work [6] the specific deceleration between wells in a row is taken from 29 ms /m, between rows of wells - from 33 ms/m. It is the combination of the "one deceleration - one downhole charge" principle with extended deceleration intervals that makes it possible to improve the quality of rock mass crushing.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является способ ведения взрывных работ с учетом зоны предразрушения, включающий построение модели развития массового взрыва во времени и пространстве для конкретной схемы взрывных работ, подачу стартового импульса на взрывание одновременно на два врубовых ряда, расположенных во втором или третьем ряду скважинных зарядов от края блока с противоположных концов врубовых рядов навстречу друг другу. Стартовый импульс на взрывание стартовый импульс на взрывание дают с противоположных концов врубовых рядов навстречу друг другу, интервал замедления во врубовых рядах принимают не ниже 100 мс, а в перпендикулярном направлении, по рядам отбойных скважин, - вдвое выше [7].The closest in essence to the problem to be solved is the method of conducting blasting operations, taking into account the pre-destruction zone, which includes building a model for the development of a mass explosion in time and space for a specific blasting scheme, applying a starting impulse for blasting simultaneously to two cutting rows located in the second or third row of boreholes. charges from the edge of the block from opposite ends of the cutting rows towards each other. The starting impulse for blasting the starting impulse for blasting is given from opposite ends of the cutting rows towards each other, the deceleration interval in the cutting rows is taken not less than 100 ms, and in the perpendicular direction, along the rows of breaking wells, it is twice as high [7].

Изобретение позволяет повысить интенсивность ослабления массива горных пород в средней части взрываемого блока за счет взаимного наложения зон предразрушения от двух врубовых рядов по его краям.EFFECT: invention makes it possible to increase the intensity of weakening of the rock mass in the middle part of the blasted block due to the mutual imposition of pre-destruction zones from two cutting rows along its edges.

Недостатком этого способа, принятого за прототип заявляемому изобретению, является повышение интенсивности ослабления массива горных пород за счет взаимного наложения зон предразрушения от двух врубовых рядов по его краям только в средней части взрываемого блока при низкой кратности волн напряжения, проходящих через районы скважинных зарядов на краях блока. Схема применима на изометричных блоках, с числом скважин в рядах скважин близким числу рядов между врубами.The disadvantage of this method, taken as a prototype of the claimed invention, is the increase in the intensity of the weakening of the rock mass due to the mutual imposition of pre-fracture zones from two cutting rows along its edges only in the middle part of the blasted block with a low multiplicity of stress waves passing through the areas of borehole charges at the edges of the block . The scheme is applicable on isometric blocks, with the number of wells in rows of wells close to the number of rows between cuts.

Технической задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является повышение интенсивности ослабления массива горных пород на большей части взрываемого блока за счет изменения расположения врубовых рядов и интервалов замедления между врубовыми и отбойными рядами.The technical problem to be solved by the proposed invention is to increase the intensity of the weakening of the rock mass in most of the blasted block by changing the location of the cutting rows and the slowdown intervals between the cutting and breaking rows.

Поставленная задача достигается тем, что в способе ведения взрывных работ на протяженных блоках с учетом зоны предразрушения, включающем построение модели развития массового взрыва во времени и пространстве для конкретной схемы взрывных работ, включающей врубовые и отбойные ряды, подачу стартового взрывного импульса на взрывание осуществляют одновременно на два врубовых ряда, расположенных во втором ряду скважинных зарядов от края блока, с противоположных углов блока навстречу друг другу, согласно изобретению, врубовые ряды располагают поперек протяженного блока, число отбойных рядов скважин между врубовыми рядами принимают равным удвоенному количеству скважин во врубовом ряду, интервал замедления по отбойным рядам скважин принимают 200 мс, а во врубовых рядах - вдвое выше.The task is achieved by the fact that in the method of conducting blasting operations on extended blocks, taking into account the pre-destruction zone, including the construction of a model for the development of a mass explosion in time and space for a specific scheme of blasting operations, including cutting and breaking rows, the supply of a starting explosive pulse for blasting is carried out simultaneously at two cut rows located in the second row of borehole charges from the edge of the block, from opposite corners of the block towards each other, according to the invention, the cut rows are located across the extended block, the number of fender rows of wells between the cut rows is taken equal to twice the number of wells in the cut row, the deceleration interval 200 ms are taken along the breaking rows of wells, and twice as high in the cutting rows.

Выполнение способа ведения взрывных работ на протяженных блоках с учетом зоны предразрушения рассмотрим на примере взрывания блока скважинными зарядами диаметром 215 мм, расположенными по сетке 5×5 м, с применением неэлектрической волноводной системы инициирования, например, RIONEL. Радиус зоны разрушения может достичь предельной величины в 30-40 радиусов заряда (Rз), т.е. 3,2-4,3 м [8], а радиус зоны предразрушения - величины в (200-250)Rз, т.е. 21,4-27,5 м [9]. Для графического построения модели взаимодействия взрывных волн напряжения в зонах предразрушения размер зоны разрушения принимаем 8,5 м, а зоны предразрушения - 55 м. Замедление между скважинами поверхностной сети может быть выполнено устройством RIONEL Х-200, для врубовых рядов -двумя устройствами RIONEL Х-200, соединенными последовательно, а инициирование внутрискважинной сети - устройством RIONEL LP-50 с замедлением 5000 мс. Выбор такой схемы объясняется допускаемыми производителем разбросами величины интервалов замедления: у Rionel Х-200 она составляет 188-212 мс, у Rionel LP-50 - 4750-5240 мс, следовательно, расчетное минимальное замедление между взрывами соседних ступеней замедления возможно 62 мс. Инициирование поверхностной сети скважинных зарядов блока проводят с противоположных концов врубовых рядов навстречу друг другу. При построении графической модели для анализа прохождения волн напряжения через районы расположения скважинных зарядов приняты следующие условия [2]:We will consider the implementation of the method of blasting operations on extended blocks, taking into account the pre-destruction zone, using the example of block blasting with borehole charges 215 mm in diameter, located on a grid of 5 × 5 m, using a non-electric waveguide initiation system, for example, RIONEL. The radius of the destruction zone can reach a limit value of 30-40 charge radii (R c ), i.e. 3.2-4.3 m [8], and the radius of the pre-fracture zone - values in (200-250) R z , i.e. 21.4-27.5 m [9]. For graphical construction of a model of the interaction of explosive stress waves in pre-fracture zones, the size of the destruction zone is assumed to be 8.5 m, and the pre-fracture zones - 55 m. Slowdown between the wells of the surface network can be performed by the RIONEL X-200 device, for cutting rows - by two RIONEL X- devices 200 connected in series, and the initiation of the downhole network - by the RIONEL LP-50 device with a delay of 5000 ms. The choice of such a scheme is explained by the spread of the deceleration intervals allowed by the manufacturer: for the Rionel X-200 it is 188-212 ms, for the Rionel LP-50 it is 4750-5240 ms, therefore, the calculated minimum deceleration between explosions of adjacent deceleration stages is possible 62 ms. The initiation of the surface network of downhole charges of the block is carried out from opposite ends of the cutting rows towards each other. When constructing a graphical model for analyzing the passage of stress waves through the areas where borehole charges are located, the following conditions are accepted [2]:

- зона разрушения каждого предыдущего скважинного заряда, взорванного с фактическим замедлением более 75 мс, является экранирующей средой, отражающей от своей поверхности около трети энергии волн напряжения обратно во взрываемый объем с поглощением остальной энергии. Поэтому зона предразрушения в районе ранее взорванных скважинных зарядов замыкается лучами, выходящими из центра взрываемого заряда касательно ближайшим соседним зонам разрушения [10];- the zone of destruction of each previous downhole charge, exploded with an actual delay of more than 75 ms, is a shielding medium that reflects from its surface about a third of the energy of stress waves back into the explosive volume with the absorption of the rest of the energy. Therefore, the pre-destruction zone in the region of previously exploded borehole charges is closed by rays emerging from the center of the explosive charge in relation to the nearest neighboring destruction zones [10];

- при наложении на район расположения какого-либо скважинного заряда зон предразрушения, сформированных одновременно взрываемыми зарядами каждой ступени замедления, он подвержен действию всех приходящих волн напряжения (в данном случае до пяти, с учетом кратности размера зоны предразрушения сетке скважин), независимо от направления прихода волны - это обусловливает знакопеременность и разнонаправленность воздействий.- when applying pre-fracture zones formed by simultaneously explosive charges of each deceleration stage to the location area of any borehole charge, it is subject to the action of all incoming stress waves (in this case, up to five, taking into account the multiplicity of the size of the pre-fracture zone in the grid of wells), regardless of the direction of arrival waves - this causes the alternation and multidirectional influences.

Рассмотрим особенности развития массового взрыва по предполагаемому изобретению.Consider the features of the development of a mass explosion according to the proposed invention.

На фиг. 1 представлена первая схема взрывания блока с 15-ю скважинами в ряду; на фиг. 2 - графическая модель развития массового взрыва на ступени замедления 3600 мс, когда произошло первое наложение волн напряжения от обоих врубовых рядов; на фиг. 3 - графическая модель развития массового взрыва на ступени замедления 4600 мс, когда произошел полный охват блока волнами напряжения от обоих врубовых рядов; на фиг. 4 - итоговое количество волн напряжения, прошедших через районы расположения скважинных зарядов блока до их взрывания (цветом залиты районы скважинных зарядов с прохождением 30-ти и более волн напряжения); на фиг. 5 - итоговое количество волн напряжения, прошедших через районы расположения скважинных зарядов блока до их взрывания для второй схемы взрывания блока с 10-ю скважинами во врубовом ряду; на фиг. 6 - итоговое количество волн напряжения, прошедших через районы расположения скважинных зарядов блока до их взрывания по третьей схема взрывания блока с 8-ю скважинами в ряду; на фиг. 7 - графическая модель развития массового взрыва по третьей схема взрывания блока на ступени замедления 2400 мс, когда произошел полный охват блока волнами напряжения от обоих врубовых рядов; на фиг. 8 - сравнение процентного распределения динамики охвата блока волнами напряжения при разных схемах взрывания.In FIG. 1 shows the first block blasting scheme with 15 wells in a row; in fig. 2 - graphical model of the development of a mass explosion at the deceleration stage of 3600 ms, when the first superposition of stress waves from both cut rows occurred; in fig. 3 - graphical model of the development of a mass explosion at the deceleration stage of 4600 ms, when the block was completely covered by stress waves from both cutting rows; in fig. 4 - the total number of stress waves that passed through the areas of the location of the borehole charges of the block before they were blasted (the areas of borehole charges with the passage of 30 or more voltage waves are filled with color); in fig. 5 - the final number of stress waves that passed through the areas of location of borehole charges of the block before they were blasted for the second block blasting scheme with 10 wells in the cut row; in fig. 6 - the final number of stress waves that passed through the areas of location of the borehole charges of the block before they were blasted according to the third blasting scheme of the block with 8 wells in a row; in fig. 7 - a graphical model of the development of a mass explosion according to the third scheme of block blasting at the deceleration stage of 2400 ms, when the block was completely covered by stress waves from both cutting rows; in fig. 8 - comparison of the percentage distribution of the dynamics of the coverage of the block by stress waves for different blasting schemes.

На графических моделях зоны разрушения залиты серым цветом, зоны предразрушения, формируемые взрывами конкретных скважинных зарядов, ограничены лучами, выходящими из их центров касательно зоне разрушения ранее взорванного заряда до пересечения с окружностью радиусом 250R.3. Число волн напряжения, прошедших через районы расположения конкретных скважинных зарядов на определенной ступени указаны цифрой внутри геометрической фигуры, а кратность воздействия волн напряжений на район конкретных скважинных зарядов данной ступени замедления отражена формой геометрической фигуры (помещены под графикой на фиг. 2, 3 и 7).On graphical models, the destruction zones are filled with gray, the pre-destruction zones formed by explosions of specific downhole charges are limited by rays emerging from their centers regarding the destruction zone of the previously exploded charge until they intersect with a circle with a radius of 250R.3. The number of stress waves that have passed through the areas of location of specific borehole charges at a certain stage are indicated by a number inside the geometric figure, and the multiplicity of the impact of stress waves on the area of specific borehole charges of a given deceleration stage is reflected by the shape of the geometric figure (placed under the graph in Fig. 2, 3 and 7) .

При использовании двух врубовых рядов все заряды блока взрываются комплектами скважин - от 2 в стартовом комплекте до 30 на ступени замедления 5400 мс по первой схеме взрывания. Но всегда между скважинами комплекта присутствуют зоны разрушения сработавших ранее зарядов, исключающие прямое взаимодействие соседних зарядов комплекта - каждый скважинный заряд взрывается обособленно. Однако волны напряжения в зонах предразрушения большинства близко расположенных зарядов комплекта взаимодействуют с наложением. Многократное прохождения волн напряжения в стадии сжатия-растяжения через окрестности скважинных зарядов в зоне предразрушения обладает накопительным эффектом увеличения трещиноватости массива горных пород [11], что существенно способствует его расчленению на более мелкие фракции.When using two cutting rows, all charges of the block are exploded by sets of holes - from 2 in the starting set to 30 at the deceleration stage of 5400 ms according to the first blasting scheme. But always between the wells of the set there are zones of destruction of previously triggered charges, excluding the direct interaction of neighboring charges of the set - each borehole charge explodes separately. However, stress waves in the pre-fracture zones of most of the closely spaced charges of the set interact with superposition. Multiple passage of stress waves in the compression-tension stage through the vicinity of borehole charges in the pre-fracture zone has a cumulative effect of increasing the fracturing of the rock mass [11], which significantly contributes to its division into smaller fractions.

Волны напряжения поглощаются в зоне разрушения, производя в ней дополнительное дробление пород, что необходимо учитывать при построении зон предразрушения - они выглядят в виде секторов различной конфигурации. Массив горных пород в районах скважинных зарядов, попадающий на перекрытие секторов зон предразрушения, кратно подвергается воздействию волн напряжения. На интервале замедления 3600 мс начинается встречное наложение волн напряжения от обоих врубовых рядов, охватывающее районы расположения 16 скважинных зарядов. При этом такое наложение трехкратно охватывает район расположения 2 скважинных зарядов, четырехкратно - 5 зарядов и пятикратно - 9 зарядов (фиг. 2).Stress waves are absorbed in the fracture zone, producing additional rock crushing in it, which must be taken into account when constructing pre-fracture zones - they look like sectors of various configurations. The rock mass in the areas of borehole charges, falling on the overlap of the sectors of the pre-fracture zones, is repeatedly exposed to stress waves. At the deceleration interval of 3600 ms, the counter superposition of stress waves from both cut rows begins, covering the areas where 16 downhole charges are located. In this case, such an overlay covers the region of location of 2 downhole charges three times, four times - 5 charges and five times - 9 charges (Fig. 2).

Следует подчеркнуть особенность роста трещин под действием волн напряжения. В работе [12] предлагается учесть, что под действием циклической знакопеременной нагрузки возникает поток энергии в вершину трещины. При этом одинаковые по абсолютной величине растягивающие и сжимающие напряжения создают равные потоки энергии, однако их влияние на рост трещины прямо противоположно: энергия сжимающих напряжений оказывает упрочняющее действие, а растягивающих - направлена на разрыв связей в вершине трещины. Рост трещины не может происходить на стадии действия сжимающей нагрузки, несмотря на приток энергии в вершину трещины. Эта особенность соответствует физической природе механизма разрыва связей только под действием растягивающих или касательных напряжений, причем не вся энергия растягивающих напряжений расходуется на рост трещины, а только ее превышение над энергией деформаций среды.The peculiarity of crack growth under the action of stress waves should be emphasized. In [12], it is proposed to take into account that under the action of a cyclic alternating load, an energy flow to the crack tip occurs. At the same time, tensile and compressive stresses that are identical in absolute value create equal energy flows, but their effect on crack growth is directly opposite: the energy of compressive stresses has a strengthening effect, and that of tensile stresses is aimed at breaking bonds at the crack tip. Crack growth cannot occur at the stage of compressive loading, despite the influx of energy into the crack tip. This feature corresponds to the physical nature of the bond breaking mechanism only under the action of tensile or shear stresses, and not all the energy of tensile stresses is spent on crack growth, but only its excess over the energy of medium deformations.

В качестве примеров реализации способа рассмотрены три схемы расположения скважинных зарядов в рядах: 15 в первом примере, 10 (на треть меньше) во втором и 8 (вдвое меньше) в третьем примере.As examples of the implementation of the method, three schemes for the arrangement of downhole charges in rows are considered: 15 in the first example, 10 (one third less) in the second and 8 (twice less) in the third example.

В первой примере на ступени замедления 4600 мс, зоны предразрушения от взрыва зарядов скважины 361 со стороны верхнего врубового ряда и скважины 120 со стороны нижнего врубового ряда достигли противоположных врубовых рядов, т.е. охватили практически весь блок. Максимальное число волн напряжения, одновременно воздействующих на районы скважин 161 и 320, достигло 10, а общее число волн напряжения, прошедших через район расположения этих зарядов к этому моменту, достигло 40.In the first example, at the 4600 ms deceleration stage, the pre-fracture zones from the explosion of charges of well 361 from the side of the upper cut row and well 120 from the side of the lower cut row reached opposite cut rows, i.e. covered almost the entire block. The maximum number of stress waves simultaneously affecting the areas of wells 161 and 320 has reached 10, and the total number of stress waves that have passed through the area where these charges are located by this moment has reached 40.

В третьей примере взрывания, с 8-ю скважинами в ряду, на ступени замедления 2400 мс, зоны предразрушения от взрыва зарядов скважины 105 со стороны верхнего врубового ряда и скважины 47 со стороны нижнего врубового ряда также достигли противоположных врубовых рядов, т.е. охватили практически весь блок. Максимальное число волн напряжения, одновременно воздействующих на районы скважин 54, 69, 84 и 99, достигло 8, а общее число волн напряжения, воздействовавших на район этих зарядов к этому моменту, достигло соответственно 49, 53, 32 и 49 (см. фиг. 8).In the third example of blasting, with 8 wells in a row, at the deceleration stage of 2400 ms, the pre-fracture zones from the explosion of the charges of well 105 from the side of the upper cut row and well 47 from the side of the lower cut row also reached opposite cut rows, i.e. covered almost the entire block. The maximum number of stress waves simultaneously affecting the areas of wells 54, 69, 84, and 99 reached 8, and the total number of stress waves that affected the area of these charges by this moment reached 49, 53, 32, and 49, respectively (see Fig. 8).

Наибольшее число волн напряжения, прошедших через районы расположения скважинных зарядов в зонах предразрушения, в первом примере с числом скважин во врубе 15 (длина ряда втрое выше размера зоны предразрушения) достигло 71; во втором примере с числом скважин во врубе 10 (с двукратным превышением длины ряда над зоной предразрушения) - 67, а при 8 скважинах в ряду (длина ряда в 1,5 раза выше зоны предразрушения) - 59.The largest number of stress waves that passed through the areas of location of borehole charges in the pre-fracture zones, in the first example with the number of holes in the cut 15 (the length of the row is three times the size of the pre-fracture zone) reached 71; in the second example with the number of wells in the cut 10 (with a twofold excess of the row length over the pre-fracture zone) - 67, and with 8 wells in a row (the row length is 1.5 times higher than the pre-fracture zone) - 59.

Поэтому наблюдается закономерное снижение соотношения прохождения волн напряжения через районы расположения зарядов блока по мере снижения кратности охвата рядов скважин зоной предразрушения. Но во всех схемах расположения скважин в ряду наблюдается выход на число волн напряжения более 30 уже со второго ряда после вруба. Тем самым указывается на наличие прямой связи между максимальным количеством волн напряжения, прошедших через районы расположения зарядов на блоке и кратностью перекрытия зоны предразрушения длиной ряда скважин, а степень охвата блока повышенными воздействиями волн напряжения остается одинаковой - уже со второго ряда от вруба с обоих углов блока.Therefore, there is a regular decrease in the ratio of the passage of stress waves through the areas where the charges of the block are located as the multiplicity of coverage of rows of wells by the pre-fracture zone decreases. But in all well layouts in a row, there is an increase in the number of stress waves of more than 30 already from the second row after the cut. This indicates the presence of a direct relationship between the maximum number of stress waves that have passed through the areas of charges on the block and the multiplicity of overlapping of the pre-fracture zone by the length of a row of wells, and the degree of coverage of the block by increased effects of stress waves remains the same - already from the second row from the cut from both corners of the block .

В примерах осуществления заявляемого изобретения динамика прохождения волн напряжения различается на 10-20% до 15 прохождений волн напряжения, после 20 прохождениях кривые 2 и 3-го примеров сливаются, а после 35 воздействий и с первым примером различие снижается до 5-7%.In the embodiments of the claimed invention, the dynamics of the passage of voltage waves differs by 10-20% up to 15 passages of voltage waves, after 20 passages the curves of the 2nd and 3rd examples merge, and after 35 exposures and with the first example, the difference decreases to 5-7%.

Таким образом, заявляемый способ ведения взрывных работ на протяженных блоках с учетом зоны предразрушения позволяет устойчиво охватить существенную часть площади блока между врубовыми рядами встречным наложением волн напряжения, прошедших через район расположения скважинных зарядов, увеличив ослабление горных пород в районе взрываемых скважинных зарядов, может быть применен на блоках различной протяженности при разном количестве скважин в ряду и, тем самым, решить поставленную техническую задачу.Thus, the inventive method of conducting blasting operations on extended blocks, taking into account the pre-destruction zone, makes it possible to stably cover a significant part of the area of the block between the cut rows by the oncoming superposition of stress waves that have passed through the area of the borehole charges, increasing the weakening of rocks in the area of the blasted borehole charges, can be applied on blocks of various lengths with a different number of wells in a row and, thereby, solve the set technical problem.

Источники информацииInformation sources

1. Справочник взрывника / Б.Н. Кутузов [и др.]. Под общей редакцией Б.Н. Кутузова - М: Недра, 1988. - 511 с.1. Handbook of explosives / B.N. Kutuzov [i dr.]. Under the general editorship of B.N. Kutuzova - M: Nedra, 1988. - 511 p.

2. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. - М., Недра. - 1976. - 271 с.2. Mosinets V.N. Crushing and seismic action of an explosion in rocks. - M., Nedra. - 1976. - 271 p.

3. Влияние схем взрывания на процессы в зоне предварительного разрушения / Е. Б. Шевкун, А. Ю. Плотников // Маркшейдерия и недропользование. - 2021. - №4. - С. 23-34.3. Influence of blasting schemes on processes in the zone of preliminary destruction / E. B. Shevkun, A. Yu. Plotnikov // Mine surveying and subsoil use. - 2021. - 4. - S. 23-34.

4. Горное дело: Терминологический словарь /Под научной редакцией акад. РАН К.Н. Трубецкого, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова. - 5-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Издательство «Горная книга», 2016. - 635 с.4. Mining: Terminological dictionary /Under the scientific editorship of acad. RAS K.N. Trubetskoy, corresponding member. RAS D.R. Kaplunov. - 5th ed., Re-work. and additional - M.: Publishing house "Gornaya kniga", 2016. - 635 p.

5. Рубцов С.К., Ершов В.П. Применение неэлектрических систем инициирования на карьерах Навоийского ГМК // Физические проблемы разрушения горных пород: Сб. тр. Четвертой международной научной конференции, 18-22 октября 2004 г. М. 2005. С. 387-391.5. Rubtsov S.K., Ershov V.P. The use of non-electric initiation systems in the open pits of the Navoi Mining and Metallurgical Plant // Physical problems of rock destruction: Sat. tr. Fourth International Scientific Conference, October 18-22, 2004. M. 2005. S. 387-391.

6. Патент Российской Федерации №2593285, МПК Е21С 41/26.6. Patent of the Russian Federation No. 2593285, IPC E21C 41/26.

7. Патент Российской Федерации №2744534, МПК F42D 1/08, F42D 3/04, Е21С 41/26 (прототип).7. Patent of the Russian Federation No. 2744534, IPC F42D 1/08, F42D 3/04, E21C 41/26 (prototype).

8. Юровских А.В. Разработка модели разрушения горных пород на квазистатической стадии действия взрыва: Дис. … канд. техн. наук: 25.00.20: Санкт-Петербург, 2003. - 119 с.8. Yurovskikh A.V. Development of a rock destruction model at the quasi-static stage of the explosion: Dis. … cand. tech. Sciences: 25.00.20: St. Petersburg, 2003. - 119 p.

9. Александров B.E., Кочанов А.Н., Левин Б.В. О взаимосвязи прочностных и акустических свойств пород в зоне предразрушающего действия взрыва // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1987. - №4. - С. 24-32.9. Alexandrov B.E., Kochanov A.N., Levin B.V. On the relationship of strength and acoustic properties of rocks in the zone of pre-destructive action of an explosion // Physico-technical problems of mineral development. - 1987. - No. 4. - S. 24-32.

10. Шевкун Е.Б., Лещинский А.В., Шишкин Е.А., Лысак Ю.А. Графоаналитический метод определения интенсивности предварительного разрушения окрестностей взрывных скважин. // Взрывное дело. - 2018. - №121/78. - С. 33-47.10. Shevkun E.B., Leshchinsky A.V., Shishkin E.A., Lysak Yu.A. Graphic-analytical method for determining the intensity of preliminary destruction of the vicinity of blast holes. // Explosive case. - 2018. - No. 121/78. - S. 33-47.

11. Хопунов Э.А. Селективное разрушение минерального и техногенного сырья (в обогащении и металлургии). - Екатеринбург: ООО «УИПЦ», 2013. - 429 с.11. Hopunov E.A. Selective destruction of mineral and technogenic raw materials (in enrichment and metallurgy). - Ekaterinburg: UIPTs LLC, 2013. - 429 p.

12. Каркашадзе Г.Г., Ларионов П.В., Мишин П.Н. Моделирование роста трещины под действием циклической нагрузки // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. №3. С. 258-262.12. Karkashadze G.G., Larionov P.V., Mishin P.N. Modeling of crack growth under the action of cyclic loading // Mining Information and Analytical Bulletin. 2011. 3. pp. 258-262.

Claims (1)

Способ ведения взрывных работ на протяженных блоках с учетом зоны предразрушения, включающий построение модели развития массового взрыва во времени и пространстве для конкретной схемы взрывных работ, включающей врубовые и отбойные ряды, подачу стартового импульса на взрывание осуществляют одновременно на два врубовых ряда, расположенных во втором ряду скважинных зарядов от края блока, на скважины с противоположных концов с противоположных углов блока навстречу друг другу, отличающийся тем, что врубовые ряды располагают поперек протяженного блока, число отбойных рядов скважин между врубовыми рядами принимают равным удвоенному количеству скважин во врубовом ряду, интервал замедления по отбойным рядам скважин принимают 200 мс, а во врубовых рядах - вдвое выше.A method for conducting blasting operations on extended blocks, taking into account the pre-destruction zone, including building a model for the development of a mass explosion in time and space for a specific blasting scheme, including cutting and breaking rows, the starting impulse for blasting is carried out simultaneously on two cutting rows located in the second row borehole charges from the edge of the block, to wells from opposite ends from opposite corners of the block towards each other, characterized in that the cut rows are located across the extended block, the number of fender rows of wells between the cut rows is taken equal to twice the number of wells in the cut row, the deceleration interval along the fender rows rows of wells take 200 ms, and in cut rows - twice as high.
RU2022111448A 2022-04-26 Method of conducting blasting operations on extended blocks, taking into account the pre-destruction zone RU2791609C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2791609C1 true RU2791609C1 (en) 2023-03-13

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5356000A (en) * 1999-09-08 2001-03-15 Live Oak Ministries Blasting method
RU2275587C1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Хабаровский государственный технический университет" Method for determination of optimal parameters of explosive destruction of rocks
CN101762218A (en) * 2009-10-30 2010-06-30 湖州新开元碎石有限公司 Hole-by-hole blasting 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
RU2698391C1 (en) * 2018-11-27 2019-08-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Blasting method taking into account pre-destruction zone
RU2744534C1 (en) * 2020-09-30 2021-03-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method for explosion work taking into account pre-destruction area

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5356000A (en) * 1999-09-08 2001-03-15 Live Oak Ministries Blasting method
RU2275587C1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Хабаровский государственный технический университет" Method for determination of optimal parameters of explosive destruction of rocks
CN101762218A (en) * 2009-10-30 2010-06-30 湖州新开元碎石有限公司 Hole-by-hole blasting 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
RU2698391C1 (en) * 2018-11-27 2019-08-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Blasting method taking into account pre-destruction zone
RU2744534C1 (en) * 2020-09-30 2021-03-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method for explosion work taking into account pre-destruction area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2655009C1 (en) Method of explosive rocks destruction optimal parameters determining taking into account of the pre-destruction zone
RU2677727C1 (en) Optimal es charge determining method taking into account of the pre-destruction zone
Roy Rock blasting: effects and operations
Dou et al. Spatial structure evolution of overlying strata and inducing mechanism of rockburst in coal mine
Stupnik et al. Selective mining of complex stuctured ore deposits by open stope systems
Yin et al. Numerical study on an innovative shaped charge approach of rock blasting and the timing sequence effect in microsecond magnitude
Rossmanith The use of Lagrange diagrams in precise initiation blasting. Part I: two interacting blastholes
Pysmennyi et al. Enhancement of the technology of mining steep ore bodies applying the “floating” crown
Feng et al. Explosion-induced stress wave propagation in interacting fault system: numerical modeling and implications for Chaoyang coal mine
RU2791609C1 (en) Method of conducting blasting operations on extended blocks, taking into account the pre-destruction zone
He et al. Rock dynamics in deep mining
RU2698391C1 (en) Blasting method taking into account pre-destruction zone
Bai et al. Mechanism of coal burst triggered by mining-induced fault slip under high-stress conditions: a case study
Diomin et al. STUDYING COAL SEAM BEDDING TECTONIC BREACH IMPACT ON SUPPORTING PARAMETERS OF MINE WORKINGS WITH ROOF BOLTING.
RU2744534C1 (en) Method for explosion work taking into account pre-destruction area
Kravets et al. Regularities of the Energy of Formation Field in the Explosion of a Conical Charge
Rossmanith et al. Application of photomechanics to studies of fracture in jointed rock
Kravets et al. Explosive wave propagation in the presence of antiseismic protective curtain
da Gama Microcomputer simulation of rock blasting to predict fragmentation
RU2723419C1 (en) Method of development of local areas of mineralization in strong rocks
Sastry et al. Application of high-speed videography in assessing the performance of blasts
Katanov et al. The Direction of Drilling Wells as a Factor of Improving the Crushing of Sedimentary
Kravets et al. Spatio-temporal parameters of the front of the force field in the system of elongated charges
Kravets et al. Modeling and practical applikcation of a power field at conic charge explosion
Petrenko et al. Substantiating parameters of short-delay blasting and seismic safety while constructing the inclined tunnel