UA151197U

UA151197U - Method for decompaction of rocks at open pit mining

Info

Publication number: UA151197U
Application number: UAU202200047U
Authority: UA
Inventors: Євген Юрійович Бобров; Анатолій Леонідович Гапоненко
Original assignee: Євген Юрійович Бобров; Анатолій Леонідович Гапоненко
Priority date: 2022-01-04
Filing date: 2022-01-04
Publication date: 2022-06-15

Abstract

A method for decompaction of rocks at open pit mining, wherein after well drilling charging thereof with an explosive substance is performed, thereafter detonating cords are placed, to which stick-primer are fixed in top part and bottom one of the borehole charge and connected to the switching network. Besides, a string from successively fixed adjacent reservoirs, which are pre-filled with compressed air and is additionally placed between stick-primers. And when the explosion is carried out, firstly air in the well hollow is provided with gage pressure, for purpose reservoirs with compressed air are destroyed. Then, counter-directed fronts of high-temperature plasma are formed by explosion of stick-primers due to oxidation process, for purpose the string from reservoirs and stick-primers is preliminary isolated with a tamping.

Description

Корисна модель належить до гірничих робіт, зокрема стосується ведення буро-вибухових робіт при відкритій розробці рудних і нерудних корисних копалин.The useful model belongs to mining operations, in particular, it concerns the conduct of drilling and blasting operations during the open mining of ore and non-ore minerals.

Корисну модель може бути використано для вибухового розущільнення гірських порід середньої і нижче середньої міцності для подальшого видобування і транспортування у відвал або на збагачувальний комплекс. Крім цього, корисну модель може бути використано для розущільнення порід високої міцності для виконання контурного підривання в проектних межах кар'єру.A useful model can be used for explosive densification of rocks of average and below average strength for further extraction and transportation to a dump or to an enrichment complex. In addition, the useful model can be used for loosening high-strength rocks to perform contour blasting within the design limits of the quarry.

Відомий спосіб розущільнення гірських порід при відкритій розробці корисних копалин, який включає вибурювання на блоці свердловин відповідно до паспорта буро-вибухових робіт. У порожнині свердловини розміщують засоби ініціювання у вигляді шашок-бойовиків і вибухову речовину. Засоби ініціювання з'єднують з вибуховою мережею на блоці. Сформований заряд вибухової речовини ізолюють забійкою, наприклад, з подрібненої гірської маси. При ініціюванні шашок-бойовиків сформована детонаційна хвиля ініціює вибухову речовину, при цьому утворені газоподібні продукти вибуху динамічно впливають на гірський масив, порушуючи його цілісність.There is a well-known method of densification of rocks during open mining of minerals, which includes drilling on a block of wells in accordance with the passport of drilling and blasting operations. Initiation means in the form of checkers and explosives are placed in the cavity of the well. The means of initiation are connected to the explosive network on the block. The formed explosive charge is isolated with a hammer, for example, from a crushed rock mass. When warheads are initiated, the formed detonation wave initiates the explosive substance, while the formed gaseous products of the explosion dynamically affect the mountain massif, violating its integrity.

В залежності від застосовуваної вибухової речовини і її кількості, гірський масив руйнується відповідно до заданого гранулометричного складу (В.Ф. Бизов, П.Й. Федоренко "Вибухові роботи", Кривий Ріг, "Мінерал", 2001. - С. 130-133).Depending on the used explosive substance and its quantity, the rock massif is destroyed according to the specified granulometric composition (V.F. Bizov, P.Y. Fedorenko "Explosive works", Kryvyi Rih, "Mineral", 2001. - pp. 130-133 ).

Недоліком відомого способу є те, що його раціональна реалізація обмежується руйнуванням гірських порід, що мають значну міцність. Гірські породи високої міцності недоцільно розущільнювати шляхом формування системи тріщин. При цьому зруйнована гірська маса характеризується значним виходом негабариту, який вимагає значних трудових і матеріальних витрат на вторинне дроблення.The disadvantage of the known method is that its rational implementation is limited to the destruction of rocks with considerable strength. It is impractical to loosen high-strength rocks by forming a system of cracks. At the same time, the destroyed rock mass is characterized by a significant yield of oversize, which requires significant labor and material costs for secondary crushing.

Разом з тим, відомий спосіб розущільнення гірських порід не доцільний для видобутку гірської маси середньої і нижче середньої міцності, так як супроводжується високою питомою витратою вибухової речовини. Це негативно позначається на собівартості буро-вибухових робіт і в цілому на показниках видобутку корисних копалин відкритим способом.At the same time, the known method of densification of rocks is not appropriate for the extraction of rock mass of medium and below average strength, as it is accompanied by a high specific consumption of explosives. This has a negative impact on the cost of drilling and blasting and, in general, on the performance of open-pit mining.

Відомий спосіб розущільнення гірських порід, який полягає в тому, що після вибурювання свердловин на блоці кар'єру здійснюють їх заряджання вибуховою речовиною. Для цього можуть використовуватися механізовані комплекси, що забезпечують високу продуктивністьThere is a well-known method of loosening rocks, which consists in the fact that after drilling wells on a quarry block, they are charged with explosives. For this, mechanized complexes that provide high productivity can be used

Зо процесу, а значить високу швидкість здачі об'єкта для проведення вибухових робіт.From the process, which means a high speed of delivery of the object for blasting.

У процесі заповнення свердловини вибуховою речовиною в ній розміщуються засоби ініціювання - бойовики, які пов'язані з комутаційною мережею. Кількість бойовиків залежить від конструкції свердловинного заряду і кількості вибухової речовини.In the process of filling the well with an explosive substance, initiation means are placed in it - warheads, which are connected to the switching network. The number of fighters depends on the design of the well charge and the amount of explosives.

У міру заповнення вибуховою речовиною, в свердловині розміщують ємність, заповнену стисненим або зрідженим пропаном або бутаном, або метаном, або сумішшю горючих газів.As the explosive is filled, a container filled with compressed or liquefied propane or butane, or methane, or a mixture of combustible gases is placed in the well.

Горючі гази або їх суміш дозволяють отримати ефективні енергетичні характеристики, що забезпечують детонацію вибухової речовини й утворення значного об'єму продуктів горіння.Combustible gases or their mixture make it possible to obtain effective energy characteristics that ensure the detonation of an explosive substance and the formation of a significant volume of combustion products.

Необхідність застосування певного пального газу обумовлена тим, що він забезпечує підвищення інтенсивності та швидкості згоряння, що забезпечує необхідний динамічний вплив на гірські породи (патент України Мо 118998, МПК Е42В 3/00, опубл. 11.09.2017, бюл. Мо 171.The need to use a certain fuel gas is due to the fact that it provides an increase in the intensity and speed of combustion, which ensures the necessary dynamic impact on rocks (patent of Ukraine Mo 118998, IPC E42В 3/00, publ. 11.09.2017, Bull. Mo 171.

Недоліком відомого способу є те, що для його реалізації використовується повноцінний заряд вибухової речовини. Енергетику зазначеного заряду збільшує ємність, яка наповнена пальним газом. У результаті ініціювання вибухової речовини і горючого газу утворюється велика кількість газоподібних продуктів вибуху, що забезпечують розущільнення гірських порід.The disadvantage of the known method is that a full explosive charge is used for its implementation. The energy of the specified charge is increased by the capacity, which is filled with fuel gas. As a result of the initiation of the explosive substance and combustible gas, a large number of gaseous explosion products are formed, which ensure the densification of rocks.

Зазначений заряд, маючи високі енергетичні характеристики, недоцільно застосовувати при руйнуванні порід середньої і нижче середньої міцності через те, що відбувається перездрібнення порід і збільшується питома витрата вибухової речовини. Це значно збільшує собівартість буро-вибухових робіт і, відповідно, собівартість готового продукту. Застосування зазначеного способу недоцільно використовувати для контурного підривання через те, що порушується цілісність укосу уступу. Це призводить до порушення стійкості бортів кар'єра і ймовірності їх катастрофічного руйнування.The specified charge, having high energy characteristics, is impractical to use when destroying rocks of medium and below average strength due to the fact that the rocks are crushed and the specific consumption of the explosive substance increases. This significantly increases the cost of drilling and blasting and, accordingly, the cost of the finished product. The application of the specified method is impractical to use for contour blasting due to the fact that the integrity of the slope of the ledge is violated. This leads to a violation of the stability of the sides of the quarry and the probability of their catastrophic destruction.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу вибухового розущільнення гірських порід, при якому забезпечується прогнозоване формування розвиненої системи тріщин в породах середньої і нижче середньої міцності за рахунок того, що ефект забезпечується динамічною дією на гірський масив високотемпературної плазми, утвореної канальним об'ємним детонатором, дія якого забезпечується підриванням шашок-бойовиків, розташованих на відстані один від одного в повітряному середовищі, що має надлишковий тиск.The useful model is based on the task of improving the method of explosive densification of rocks, which ensures the predicted formation of a developed system of cracks in rocks of medium and below average strength due to the fact that the effect is provided by the dynamic action on the rock mass of high-temperature plasma formed by a channel volume detonator, the action of which is ensured by the detonation of warheads located at a distance from each other in an air environment that has excess pressure.

Поставлена задача вирішується тим, що у способі розущільнення гірських порід, при якому після вибурювання свердловин здійснюють їх заряджання вибуховою речовиною, після цього бо розміщують детонуючі шнури, до яких у верхній і нижній частині свердловинного заряду закріплюють шашки-бойовики, та пов'язують з комутаційною мережею, згідно з корисною моделлю, додатково між шашок-бойовиків розміщують гірлянду із закріплених послідовно між собою суміжно розташованих ємностей, які попередньо заповнюють стисненим повітрям, а при здійсненні вибуху у першу чергу забезпечують надлишковим тиском повітря в порожнині свердловини, для чого руйнують ємності з стисненим повітря, а потім вибухом шашок-бойовиків формують зустрічно-направлені фронти плазми високої температури за рахунок протікання окисного процесу, для чого гірлянду з ємностей та шашок-бойовиків попередньо ізолюють забійкою.The problem is solved by the fact that in the method of loosening rocks, in which, after drilling wells, they are charged with explosives, after that, detonating cords are placed, to which warheads are attached in the upper and lower parts of the well charge, and connected to the switching network, according to a useful model, in addition, between checkers-fighters, a garland of consecutively fixed adjacent containers is placed, which are pre-filled with compressed air, and when the explosion is carried out, first of all, they provide excess air pressure in the borehole cavity, for which the containers with compressed air are destroyed air, and then by the explosion of combat checkers, counter-directed fronts of high-temperature plasma are formed due to the oxidation process, for which the garland of containers and combat checkers is preliminarily isolated with a hammer.

Крім цього, ємності заповнюють повітрям з тиском до 1,0 МПа.In addition, the containers are filled with air with a pressure of up to 1.0 MPa.

Крім цього, додатково для поєднання ефектів динамічного впливу високотемпературної плазми і гідравлічного удару води, ємності зі стисненим повітрям заповнюють водою до 70-80 95 об'єму.In addition, in addition to combining the effects of the dynamic effect of high-temperature plasma and the hydraulic impact of water, containers with compressed air are filled with water to 70-80 95 volume.

Крім цього, додатково заповнюють киснем.In addition, they are additionally filled with oxygen.

Крім цього, оптимальним діаметром гірлянди є діаметр, який становить 80-90 95 діаметра свердловини.In addition, the optimal diameter of the garland is a diameter that is 80-90 95 of the diameter of the well.

Крім цього, ємності гірлянди виготовлено з полімерних матеріалів.In addition, the containers of the garland are made of polymer materials.

Спосіб реалізується наступним чином.The method is implemented as follows.

На блоці вибурюють свердловини відповідно до паспорта буро-вибухових робіт, після цього в кожній свердловині розміщують до п'яти ниток детонуючого шнура, до яких у верхній і нижній проектній частині свердловинного заряду закріплюють шашки-бойовики, після цього в свердловині розміщують гірлянду з закріплених послідовно і між собою суміжно розташованих ємностей.Wells are drilled on the block in accordance with the drilling and blasting passport, after that up to five strands of detonating cord are placed in each well, to which checkers are fixed in the upper and lower project part of the well charge, after that a garland of sequentially fixed and between adjacently located containers.

Загальна циліндрична утворююча суміжно розташованих ємностей має діаметр, що становить 80-90 95 діаметра вибухової свердловини.The common cylindrical forming of adjacent containers has a diameter that is 80-90 95 of the diameter of the blast well.

Ємності попередньо заповнюють стисненим повітрям, тиск якого складає до 1,0 МПа. Нитки детонуючого шнура з'єднують з вибуховою мережею, а гірлянду з ємностей ізолюють забійкою.The containers are pre-filled with compressed air, the pressure of which is up to 1.0 MPa. The threads of the detonating cord are connected to the explosive network, and the garland of containers is isolated with a hammer.

При здійсненні вибуху у першу чергу ініцюють нитки детонуючого шнура, за допомогою якого руйнують ємності, які складають гірлянду, і ініціюють шашки-бойовики. Вибухом шашок- бойовиків формують зустрічно-направлені фронти плазми високої температури за рахунокWhen the explosion is carried out, the threads of the detonating cord are first initiated, with the help of which the containers that make up the garland are destroyed and the checkers are initiated. With the explosion of warheads, counter-directed fronts of high-temperature plasma are formed at the expense of

Зо протікання окисного процесу, що забезпечують надлишковим тиском повітря в порожнині свердловини, утвореним при руйнуванні ємностей.From the flow of the oxidative process, which provides excess air pressure in the well cavity, formed during the destruction of containers.

За рахунок зіткнення зустрічно-спрямованих фронтів високотемпературної плазми забезпечують динамічний вплив на масив гірських порід одноразово по всій висоті свердловинного заряду.Due to the collision of counter-directed fronts of high-temperature plasma, they provide a dynamic impact on the massif of rocks once over the entire height of the well charge.

Для підвищення ефективності розущільнення масиву гірських порід за рахунок поєднання ефектів динамічного впливу високотемпературної плазми і гідравлічного удару води, повітронаповнені ємності до 70-80 95 об'єму заповнюють водою.In order to increase the efficiency of densification of the massif of rocks due to the combination of the effects of the dynamic effect of high-temperature plasma and the hydraulic impact of water, air-filled containers up to 70-80 95 of volume are filled with water.

Технічний результат від реалізації корисної моделі полягає в тому, що: - забезпечується висока якість розущільнення гірських порід в широкому діапазоні їх фізико- механічних параметрів; - спосіб має низьку собівартість і може бути реалізований за короткі терміни після виконання бурових робіт на блоці, що розробляється; - при розущільненні масиву забезпечується формування розвиненої системи тріщин, що дозволяє виконувати екскавацію гірських порід середньої і нижче середньої міцності без застосування вторинного дроблення; - спосіб може застосовуватися для контурного підривання при відкритій розробці рудних і нерудних родовищ, забезпечуючи стійке положення утвореного укосу уступу на тривалий період часу; - формування гірлянди з ємностей може здійснюватися в умовах спеціалізованих підприємств або безпосередньо на блоці в процесі заряджання свердловин; - реалізація способу характеризується відсутністю відмов при виробництві вибуху, що зумовлює мінімізацію витрат на вторинне дроблення негабариту; - виконання вибухових робіт здійснюється без застосування вибухової речовини, що істотно знижує собівартість вибухових робіт і, відповідно, собівартість товарного продукту; - виконання вибуху без застосування вибухової речовини дозволяє мінімізувати викиди пилу і газу в атмосферу, що сприятливо позначається на екологічній обстановці промислового регіону; - спосіб дозволяє мінімізувати витрати на пилогазоподавлення при виконанні вибухових робіт. 60 Дослідження показали, що для екскавації гірських порід середньої і нижче середньої міцності виконання вибухових робіт із застосування традиційних свердловинних зарядів, що містять гранульовану або емульсійну вибухову речовину, недоцільно з причини того, що відома технологія збільшує собівартість гірничих робіт і призводить до перездрібнення зруйнованої гірської маси. Крім цього, значну складність являє собою виконання контурного підривання, при якому необхідно забезпечити стійкий стан утвореного укосу на весь заданий експлуатаційний період.The technical result of the implementation of a useful model is that: - high quality of rock loosening is ensured in a wide range of their physical and mechanical parameters; - the method has a low cost and can be implemented in a short time after drilling works on the block being developed; - during densification of the massif, the formation of a developed system of cracks is ensured, which allows excavation of rocks of medium and below average strength without the use of secondary crushing; - the method can be used for contour blasting during the open development of ore and non-ore deposits, ensuring a stable position of the formed ledge slope for a long period of time; - the formation of a garland of containers can be carried out in the conditions of specialized enterprises or directly on the block during the process of charging wells; - the implementation of the method is characterized by the absence of failures during the production of the explosion, which leads to the minimization of costs for the secondary crushing of oversize; - blasting works are carried out without the use of explosives, which significantly reduces the cost of blasting and, accordingly, the cost of the product; - execution of the explosion without the use of an explosive substance allows to minimize emissions of dust and gas into the atmosphere, which has a favorable effect on the ecological situation of the industrial region; - the method allows to minimize the costs of dust and gas suppression during blasting operations. 60 Studies have shown that for the excavation of rocks of medium and below average strength, blasting with the use of traditional well charges containing granular or emulsion explosives is impractical due to the fact that the known technology increases the cost of mining operations and leads to the crushing of the destroyed rock mass . In addition, a significant difficulty is the execution of contour blasting, in which it is necessary to ensure a stable condition of the formed slope for the entire specified operational period.

Разом з тим, екскавація незруйнованого гірського масиву середньої і нижче середньої міцності утруднена через те, що щільність гірського масиву зумовлює зниження продуктивності видобувного обладнання, що також негативно позначається на техніко-економічних показниках розробки покладу корисних копалин.At the same time, the excavation of an intact rock massif of medium and below average strength is difficult due to the fact that the density of the rock mass causes a decrease in the productivity of mining equipment, which also negatively affects the technical and economic indicators of the development of a mineral deposit.

Вирішенням задачі підвищення ефективності гірничого виробництва при добуванні порід середньої і нижче середньої міцності є виконання робіт, що забезпечують розущільнення гірського масиву шляхом створення в ньому системи тріщин, які дозволяють розділяти блок масиву на окремі частини, гранулометричний склад яких забезпечує можливість екскавації гірської маси і переміщення її у відвал або на переробку в збагачувальний комплекс.The solution to the problem of increasing the efficiency of mining production in the extraction of rocks of medium and below average strength is the performance of works that ensure the densification of the rock mass by creating a system of cracks in it, which allow dividing the block of the massif into separate parts, the granulometric composition of which ensures the possibility of excavating the rock mass and moving it to landfill or for processing in an enrichment complex.

Для реалізації способу вибухові свердловини вибурюються на блоці або по проектному контуру кар'єру відповідно до паспорта буро-вибухових робіт.To implement the method, explosive wells are drilled on the block or along the design contour of the quarry in accordance with the passport of drilling and blasting works.

Після вибурювання свердловин здійснюють їх заряджання. Для цього в кожній свердловині розміщують нитки детонуючого шнура. Кількість ниток має бути до п'яти штук. Конкретна кількість ниток визначається в залежності від фізико-механічних параметрів порід, що руйнуються. Дослідженнями встановлено, що перевищення кількості ниток детонуючого шнура більше п'яти штук не забезпечує при реалізації заявленого способу збільшення ефективності розущільнення гірського масиву і є технологічно і економічно недоцільним.After drilling the wells, they are charged. For this, detonating cord threads are placed in each well. The number of threads should be up to five pieces. The specific number of threads is determined depending on the physical and mechanical parameters of the collapsing rocks. Research has established that exceeding the number of threads of the detonating cord by more than five pieces does not ensure the implementation of the claimed method of increasing the effectiveness of densification of the mountain massif and is technologically and economically impractical.

Довжину ниток детонуючого шнура визначають в залежності від розрахункової висоти свердловинного заряду, який становить відстань від торцевої частини свердловини до рівня забійки.The length of the threads of the detonating cord is determined depending on the calculated height of the well charge, which is the distance from the end part of the well to the level of the hole.

У нижній частині ниток детонуючого шнура закріплюють шашку-бойовик. Крім цього, у верхній частині детонуючого шнура, відповідного рівню свердловинного заряду, закріплюють також шашку-бойовик.In the lower part of the threads of the detonating cord, a combat checker is fixed. In addition, in the upper part of the detonating cord, corresponding to the level of the well charge, a warhead is also fixed.

Зо У вільному просторі порожнини свердловини розміщують гірлянду з ємностей, виконаних з полімерних матеріалів.З In the free space of the well cavity, a garland of containers made of polymer materials is placed.

Особливістю зазначеної гірлянди є те, що ємності закріплюють по вертикалі послідовно на всю висоту свердловинного заряду. Умовою досягнення максимального ефекту є заповнення зазначеними ємностями вільного простору порожнини свердловини.The peculiarity of the specified garland is that the containers are fixed vertically in sequence to the entire height of the well charge. The condition for achieving the maximum effect is to fill the free space of the well cavity with the indicated capacities.

Дослідженнями встановлено, що оптимальним діаметром гірлянди є діаметр, який становить 80-90 95 діаметра вибуреної свердловини. Зменшення діаметра гірлянди менше 80 95 знижує енергетичні характеристики здійсненого вибуху, а збільшення діаметра гірлянди більше 90 95 ускладнює спуско-підйомні операції при монтажі свердловинного заряду, збільшує час заряджання свердловин, збільшує непродуктивні витрати часу.Research has established that the optimal diameter of the garland is a diameter that is 80-90 95 of the diameter of the drilled well. A decrease in the diameter of the garland to less than 80 95 reduces the energy characteristics of the explosion, and an increase in the diameter of the garland to more than 90 95 complicates lowering and lifting operations during the installation of a well charge, increases the time of charging wells, and increases unproductive time spent.

Особливістю зазначеної гірлянди є її універсальність щодо діаметра вибухової свердловини. Виходячи з цього, загальний діаметр гірлянди складається з комплекту суміжно розміщених ємностей, з'єднаних між собою, загальна циліндрична утворююча яких являє собою циліндр.The peculiarity of this garland is its versatility in relation to the diameter of the blast hole. Based on this, the total diameter of the garland consists of a set of adjacently placed containers connected to each other, the common cylindrical constituent of which is a cylinder.

Дослідження показали, що при ініціюванні ниток детонуючого шнура і шашок-бойовиків утворюються газоподібні продукти вибуху, які динамічно впливають на гірський масив.Studies have shown that upon initiation of detonating cord threads and warheads, gaseous products of the explosion are formed, which dynamically affect the mountain massif.

Газоподібні продукти є результатом горіння вибухової речовини, тому для максимального використання потенціалу вибухової речовини ємності заповнюють стисненим повітрям, який є окислювачем, активізуючи процес горіння.Gaseous products are the result of the combustion of an explosive substance, therefore, in order to maximize the potential of the explosive substance, the containers are filled with compressed air, which is an oxidizer, activating the combustion process.

Встановлено, що максимальним тиском повітря в ємностях становить тиск, що не перевищує 1,0 МПа. Збільшення тиску в ємностях не дозволяє збільшити окислювальний процес горіння і утворення газоподібних продуктів вибуху, так як цей процес обмежений ініціюванням тільки шашок-бойовиків і ниток детонуючого шнура.It was established that the maximum air pressure in the containers is a pressure that does not exceed 1.0 MPa. Increasing the pressure in the containers does not allow to increase the oxidation process of combustion and the formation of gaseous explosion products, as this process is limited to the initiation of only warheads and threads of the detonating cord.

Після монтажу гірлянди порожнину свердловини ізолюють забійкою.After installing the garland, the well cavity is isolated with a hammer.

Після комутації вибухової мережі на блоці здійснюють масовий вибух. В першу чергу ініціюються нитки детонуючого шнура, які руйнують одноразово усі ємності по всій висоті свердловинного заряду.After the switching of the explosive network, a mass explosion is carried out on the block. First of all, the threads of the detonating cord are initiated, which destroy all containers along the entire height of the well charge at once.

У результаті руйнування ємностей в порожнині свердловини формується зона підвищеного тиску повітря. У цьому середовищі здійснюють ініціювання шашок-бойовиків у верхній і нижній частинах свердловинного заряду. бо При здійсненні вибуху бойовиків формуються зустрічно-спрямовані фронти високотемпературної плазми, які при зіткненні імпульсно підвищують тиск, вектор якого спрямований перпендикулярно осі вибухової свердловини.As a result of the destruction of the containers in the cavity of the well, a zone of increased air pressure is formed. In this environment, checkers are initiated in the upper and lower parts of the well charge. Because during the explosion of militants, counter-directed fronts of high-temperature plasma are formed, which, upon collision, impulsively increase the pressure, the vector of which is directed perpendicular to the axis of the explosive well.

Динамічний вплив високотемпературної плазми забезпечує розущільнення гірського масиву.The dynamic effect of high-temperature plasma ensures densification of the mountain massif.

Якщо гірський масив являє собою породи середньої і нижче середньої міцності, то розущільнення забезпечує необхідний ступінь тріщиноутворення і, відповідно, заданого гранулометричного складу гірської маси, при якому створюються оптимальні умови для її екскавації.If the rock mass is rocks of medium and below medium strength, then densification provides the necessary degree of crack formation and, accordingly, the specified granulometric composition of the rock mass, which creates optimal conditions for its excavation.

Дослідження показали, що при заповненні ємності на 70-80 95 водою збільшується ефект розущільнення гірського масиву за рахунок гідродинамічного удару, що виникає при руйнуванні ємностей та ініціюванні шашок-бойовиків. Дослідно-промислові дослідження показали, що збільшення об'єму води понад 80 95 знижує ефект вибухового розущільнення гірського масиву через зменшення об'єму повітря, що забезпечує окислювальний процес при ініціюванні шашок- бойовиків. При зменшенні кількості води в ємностях менше 70 95 знижується гідродинамічна складова при вибуховому розущільненні гірського масиву.Studies have shown that when the container is filled with 70-80 95% water, the effect of loosening the rock mass increases due to the hydrodynamic impact that occurs when the containers are destroyed and the warheads are initiated. Research and industrial studies have shown that an increase in the volume of water over 80 95 reduces the effect of explosive densification of the mountain mass due to a decrease in the volume of air, which ensures the oxidation process during the initiation of checkers. When the amount of water in containers is reduced to less than 70 95, the hydrodynamic component decreases during the explosive densification of the rock massif.

Результати досліджень показали, що використання води в ємностях підвищує енергетичні показники розущільнення гірського масиву, роблячи гранулометричний склад зруйнованої гірської маси рівномірним при мінімальному об'ємі негабариту.The results of the research showed that the use of water in containers increases the energy indicators of the densification of the rock mass, making the granulometric composition of the destroyed rock mass uniform with a minimum volume of oversize.

Дослідження показали, що реалізація корисної моделі для розущільнення гірських порід значної міцності дозволяє ефективно здійснювати контурні вибухи для формування укосів уступів при обмежуванні проєктних меж кар'єру. Заявлений спосіб забезпечує розущільнення відокремлюваної частини гірського масиву, при цьому масив уступу залишається незруйнованим.Studies have shown that the implementation of a useful model for densification of rocks of considerable strength allows for effective contour blasting to form slopes of ledges while limiting the design boundaries of the quarry. The claimed method provides densification of the detached part of the mountain massif, while the massif of the ledge remains intact.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. A method of loosening rocks during open mining, in which, after drilling wells, they are charged with an explosive substance, after that detonating cords are placed, to which warheads are attached in the upper and lower parts of the well charge, and connected to the switching network , which differs in that, in addition, a garland is placed between the checkers-fighters from containers fixed in series adjacent to each other, which are pre-filled with compressed air, and when the explosion is carried out, first of all, they provide excess air pressure in the borehole cavity, for which the containers with compressed air are destroyed air, and then by the explosion of combat checkers, counter-directed fronts of high-temperature plasma are formed due to the oxidation process, for which the garland of containers and combat checkers is preliminarily isolated with a hammer.

2. The method of loosening rocks according to claim 1, which is characterized by the fact that the containers are filled with air with a pressure of up to 1.0 MPa.

3. The method of densification of rocks according to claim 1, which is distinguished by the fact that additionally to combine the effects of the dynamic effect of high-temperature plasma and the hydraulic impact of water, containers with compressed air are filled with water to 70-80 95 of the volume.

4. The method of loosening rocks according to claim 1, which differs in that it is additionally filled with oxygen.

5. The method of loosening rocks according to claim 1, which differs in that the optimal diameter of the garland is a diameter that is 80-90 95 of the diameter of the well.

6. The method of loosening rocks according to any of claims 1-5, which is characterized by the fact that the containers of the garland are made of polymer materials.