SU1029677A1 - Способ отбойки горных пород и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1, Способ отбойки горных пород, включающий образование дополнительной свободной поверхности, бурение в блоке р дов скважин и послойный отрыв горной породы на свободную поверхность, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  эффективности отбойки кристаллонос-г ных пород за счет сокращени  энергосети и повышени  сохранности кристаллосы  , перед отрьшом производ т .гидравлический разрыв во всех скважинах блоков, при JTOM р дь скважин iбур т на рассто нии друг от друга, равном половине их глубины. 2.Способ по п. 1, отлича ющ и и с   тем, что скважины в р дах через один бур т укороченными. 3.Устройство дл  отбойки горных пород, включакндее корпус с камерой, клин с поршнем и раздвижные щеки, отличаю ще е t   тем, что в поршне и клине вьшолнен осевой сквозной канал с наклонным седлом, а корпус снабжен переходником и пакеру ющими элементаьт. to Од

Description

Изобретение относитс  к области горного дела, а именно к способу отбойки полезньк ископаемых, например кристаллоносных жил. Известен способ отбойки горных пород, заключающийс  в бурении скважин , установке в них расклинивающих устройству их распоре в шмуре и последующего отрыва породы ij . Недостатком этого способа отбойки  вл етс  низка  производительность и большие ,затраты энергетически усилий при использовании устройствйИ;-Известен также способ отбойки гор ных пород, включающий образование дополнительной свободной поверхнос:ти , бурение в блоке р дов сквахсии и .послойный отрыв горной породы на свободную поверхность 2 . Устройство, осуществл ющее извест ньм способ, включает корпус с камерой , клин с поршнем и раздвижные щели. Дл  осуществлени  способа необходима подача высоких разрывных давлений , требующих повьшенных энергозатрат , эффективность такого способа разрушени  невысока и требует проходки большого количества скважин, что приводит к излишним затратай на бурение .и разрушению ценного кристаллосырь . Цель изобретени  - повьш1ение эффек тивности отбойки кристаллоносных пород за счет сокращени  энергоемкости и повьшгени  сохранности кристаллосьфь  Цель достигаетс  тем, что в способе отбойки горных пород, включающем образование дополнительной свободной поверхности, бурение в блоке р дов скважин и послойный отрьш горной породы на свободную поверхность, перед отрьшом производ т гидравлический разрьш во всех скважинах блоков, при этом р ды скважин бур т на рассто нии друг от друга, равном половине их глубины. Кроме того, скважины в р дах через один бур т укороченными. Этот способ может быть осуществлен устройством дл  отбойки горных пород включающим корпус с камерой, клин с поршнем и раздвижные щеки, причем в поршне и клине вьшолнен осевой сквозной канал с наклонным седлом, а корт пус снабжен переходником и пакетирующими элементами. 1 772 Устройство пред.поженной конструк1ЩИ обеспечивает совмещение операций гидроразрыва и последующего отрыва породы. На фиг. .1 и 2 схематически показан вариант реализации способа; на фиг.З - устройство в разрезе во врем  проведени  гидроразрыва; на фиг. l - процесс отрыва породы клином; на фиг.З разрез устройства по линии А-А. В пределах рудного тела 1, вскрытого подготовительной выработкой 2, проходитс  опережающа  заходка 3, обладаюЩ   дополнительной свободной поверх- ностью. В плоскост х, параллельных свободной поверхности 4, проход т буровые разрывные скважины 5, располагаемые в шахматном пор дке, при этом глубина (длина) скважин измен етс  Б том же пор дке: от полной глубины заходки к ее половине. Во все пробуренные скважины, в призабойных част х, выделенного (подготовленного) блока устанавливаютс  распорные клиновые устройства 6. Устройства посредством высоконапорных труб 7 через оголовки г В, снабженные манометрами 9, расходо мерами 10 и клапанами 11, соедин ютс  с коллектором 12 высокого давлени , по которому подаетс  жидкость разрыва от высоконапорного насоса 13. После опрессовки и проверки Bceii системы производ т операции по гидроразрыву путем нагнетани  жидкоети под большим давлением. Процесс гидроразрыва и образовани  трещин 14 харггктеризуетс  резким падением давлени  нагнетани  и одновременным увеличением приемистости скважин, что фиксируетс  по манометрам и расходомерам . После проведени  гидроразрьша производ т скалывание или отрыв горной массы при помощи устройства , начина  с ближайших от обнаженной поверхности скважин. Поочередно ввод т шарики, которые, перемеща сь по высоконапорным трубам, сад тс  в клапанные гнезда устройств и перекрывают осевые каналы. Увеличивак цимс  давлением жидкости на поршневую часть клина производитс  его вьщвижение с раздвиганием силовых щек, привод щее к столу и отрыву отдельных кусков пород 15, которые погрузчиками 16 убираютс  в вагонетки 17. Так, воздейству  последовательно НА устройство, производ т разрушение рудного тела и последующую уборку разрушенной породы. Гидроразрыв, скалывание и отрыв горных пород производ тс  устройством , показанным на фиг, 3-5. Устройство состоит из корпуса 18 с кольцевой (цилиндрической) проточ кой 19 и силовой гидравлической камерой 20j расположенной между кли новой частью 21, основание которой выполнено в форме поршн  22, снабже ного уплотнител ми 23.. По оси клиновой части просверлен канал 24, имеющий выходы на конусну часть клина и клапанное седло 25, в которое садитс  во врем  работы устройства шариковый клапан 26. С другой стороны корпус снабжен переходником 27 со сквозным отверстием 28 дл  соединени  с напорными трубами . На переходнике укреплены паке тйруюпще элементы 29. На клиновой части устройства укреплены щеки 30, ст нутые хомутами 31 из м гкого металла (меди, алюмини  и др.). Работает устройство следук цим образом. Собранное устройство с введенной в его корпус клиновой частью 21 и сомкнутыми щеками 30, ст нутыми хомутами 31, вводитс  в пробуренную скважину 5, Высоконапорные трубы 7 .средин ютс  через ;оголовки 8 с манометрами 9, расходомерами 10 и гнездами 11 дл  шариков с коллекторо высокого давлени . Насосом 13 подают жидкость разрыва по трубам в устройство . Проход  по осевым отверсти м, она воздействует на стенки скважины и пакетирую ще элементы 29 устройст:ва , которыми герметизируетс  призабойна  часть скважины. После образовани  трещин 4 из гнезда 11 выпускаетс  шарик 26, перемещаемый потоком .жидкости по напорным трубам 7 в гидравлическую камеру устройства. 774 Шарик 26- садитс  в клапанное гнездо 25 и перекрывает канал 24. Увеличивающимс  давлением жидкости на поршень 22 клинова  часть 21 вьщвигаетс  из камеры 20 и раздвигает щеки 30, воздейству  на горную породу, производ  ее разрушение и отрыв. Благодар  наличию в устройстве гидравлической камеры, снабженной дереходником и клиновой частью с поршнем , вьшолненным со сквозными отверсти ми и клапанным узлом, возможно совмещение операций по гидроразрыву и скалыванию (отрыву) горной породы, что позвол ет сократить средства (силовую энергию) и врем  на разрушение массива. Глубина опережающей заходки. Зависит от физико-механических свойств пород, и, как. правило, на месторождени х кристаллоносного сырь  измен етс  от 3 до 5 м, средний размер отбитого куска не должен превышать 0,5 м. Рассто ние между скважинами в плоскост х отбойки долтно составл ть (6,2-0,5)/6, где t - длина или глубина заходки. Дл  создани , равномерной трещиноватости массива от гидроразрывного воздействи  длина скважин в р ду (в одной плоскости) измен етс  через одну от длины, равной глубине заходки и ее половине. Проведение гидроразрыва горных пород перед их отбойкой позвол ет эа счет раскрыти  существующих трещин или образовани  новых, значительно снизить давление последующего отрыва , производимого клиновым распирающим устройством, повысить эффективность разрушени  за счет предварительного нарушени  их сплошности, сократить врем  и средства, проводить по- точную технологию очистиых работ, повысить безопасность их проведени . 7 28 17 18 20 г f3 2f Г izi 30 I л s 22 /////// /////// //J / лУ Риг. J

Фиъ. 4 «

Claims (3)

1. Способ отбойки горных пород, включающий образование дополнительной свободной поверхности, бурение в блоке рядов скважин и послойный отрыв горной породы на свободную поверхность, отличающий с я тем, что, с целью повышения эффективности отбойки кристаллонос-? ных пород за счет сокращения энергосети и повышения сохранности кристаллосырья, перед отрывом производят .гидравлический разрыв во всех скважинах блоков, при этом ряды скважин бурят на расстоянии друг от друга, равном половине их глубины.

2. Способ поп. 1, отлича rout и й с я тем, что скважины в рядах через один бурят укороченными.

3. Устройство для отбойки горных пород, включающее корпус с камерой, клин с поршнем и раздвижные щеки, отличающееся тем, что в поршне и клине выполнен осевой сквозной канал с наклонным седлом, а корпус снабжен переходником и пакерующими элементами.