UA93235U - Спосіб вибухового руйнування складноструктурних масивів гірських порід - Google Patents
Спосіб вибухового руйнування складноструктурних масивів гірських порід Download PDFInfo
- Publication number
- UA93235U UA93235U UAU201403413U UAU201403413U UA93235U UA 93235 U UA93235 U UA 93235U UA U201403413 U UAU201403413 U UA U201403413U UA U201403413 U UAU201403413 U UA U201403413U UA 93235 U UA93235 U UA 93235U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- well
- explosive
- installation
- places
- voids
- Prior art date
Links
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 108010041420 microbial alkaline proteinase inhibitor Proteins 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Спосіб вибухового руйнування складноструктурних масивів гірських порід включає буріння рядів свердловин з послідовним заряджанням вибухової речовини, установку повітряних або інертних проміжків, набійку в усті свердловини та монтаж вибухової мережі за умови миттєвого внутрішньосвердловинного підривання. Заряджання проводять шляхом розміщення зарядів вибухової речовини в місцях залягання корінних порід над і під пустотою, подальшу установку в кожному заряді детонаторів, а в місцях включення з пустотами або прошарками м'яких порід розміщують повітряні або інертні проміжки.
Description
Корисна модель належить до галузі гірничого виробництва з видобутку корисної копалини відкритим способом для ведення свердловинновибухових робіт в кар'єрах складених масивами гірських порід з пустотами та шарами м'яких порід.
Відомі способи ведення свердловинновибухових робіт в кар'єрах складених масивами гірських порід з пустотами та шарами м'яких порід, що включають буріння рядів свердловин, установку в них ініціаторів, вибухової речовини, забивку в усті свердловини, монтаж вибухової мережі та підривання (1, 21.
Недоліком цих способів є те, що у зв'язку з відсутністю детальних геологічних даних по площі кар'єрного поля, а насамперед по колонці свердловини в границях блока, який підривається, ведення свердловинновибухових робіт проводиться суцільним зарядом вибухової речовини (ВР), що у процесі вибуху такого заряду в місці перерізу з м'якими включеннями або пустотами, які розширяються, приводить до витікання газоподібних продуктів вибуху із свердловини і тим самим підвищує тиск в ній і ступінь трансформації енергії вибуху у пустоти.
Також це приводить до непрогнозованих і небезпечних проявів вибуху та пов'язано з викидами негабаритних блоків та негативною дією сейсмічних хвиль на навколишнє середовище.
Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є спосіб вибухового руйнування масиву із застосуванням свердловинних зарядів, розділених проміжками, які формуються у місцях перерізу свердловин горизонтальними тріщинами |ЗІ.
Недоліком цього способу є те, що бойовики зарядів (верхнього і нижнього) розділені інертними проміжками, ініціюються миттєво і тим самим не дозволяють створити умови для максимальної передачі енергії вибуху в руйнацію тільки в тих частинах свердловини, в яких містяться міцні корінні породи, а не зони з пустотами, чи м'якими грунтами. Крім того, щоб досягти потрібного ефекту подрібнення порід, необхідно мати геологічні дані по колонці свердловини в границях блока, який підривається, для гарантованого перекриття зон з пустотами, чи м'якими грунтами, які перетинають свердловини, матеріалами інертних проміжків.
В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення якості подрібнення гірської породи та зниження сейсмічної дії вибуху за рахунок застосування інертних проміжків у заряді ВР, які формуються у місцях перерізу свердловин з м'якими включеннями або пустотами.
Зазначена задача вирішується тим, що в способі вибухового руйнування масивів складно-
Зо структурних гірських порід, що включає буріння рядів свердловин з послідовним заряджанням
ВР, установку повітряних або інертних проміжків, забійку в усті свердловини та монтаж вибухової мережі за умови миттєвого внутрішньосвердловинного підривання, заряджання проводять шляхом розміщення зарядів ВР в місцях залягання корінних порід над і під пустотою, подальшу установку в кожному заряді детонаторів, а в місцях включення з пустотами або прошарками м'яких порід розміщують повітряні або інертні проміжки.
Додаткові відмінності полягають в тому, що місця перерізу корінних порід з пустотами або прошарками м'яких порід визначають за даними швидкості буріння свердловини або по витратах потужності, споживаної обертачем бурового верстата, і нижній детонатор ініціюють миттєво, а верхній - з інтервалом сповільнення, який складається з суми часу, за який пройде детонаційна хвиля від нижнього до верхнього детонатора через пустоту.
Спосіб пояснюється кресленням, на якому зображено конструкцію свердловинного заряду, де 1 - забійка, 2 - заряд вибухової речовини над пустотою, З - верхній проміжний детонатор, 4 - нижній проміжний детонатор, 5 - повітряний проміжок, б - заряд вибухової речовини під пустотою, 7 - зона найгіршого дроблення масиву.
Спосіб вибухового руйнування складно-структурних масивів гірських порід реалізується наступним чином. Для визначення геологічної структури бурять вертикальні свердловини за паспортом буро-підривних робіт для даного масиву і по всій її колонці визначається швидкість буріння або витрати потужності, споживаної обертачем бурового верстата по формулі:
Мо-Кхехр(ерПе/М.у(Вті| (1) де: Мх - потужність холостого ходу обертача бурового верстата, Вт; ер- сума ечт:ег2.... ер - енергоємність в залежності від міцності порід, по яких, з заданою глибиною свердловини, проходить шарошкове долото, Дж/м3;
Пе - сумарна продуктивність бурового верстата, в залежності від міцності порід, по яких, з заданою глибиною свердловини, проходить шарошкове долото, м/с.
В таблиці приведено визначення по формулі (1) витрат потужності, споживаної обертачем на прикладі бурового інструмента верстата СБШ-250 в залежності від структури масиву гірських порід при проходці свердловини, глибиною 12,5 м в закарстованих гіпсах, а на кресленні приведена конструкція свердловинного заряду, побудована по цих даних.
Таблиця пм о |1121 314 | 516 |751|85| 9 | то | п | 12 | 125 ме. Вт |40|59)| 60 | 60 | 70 | 80 | 20 | го | 70 | бо | бо | 75 | во
Таким чином, аналізуючи конструкцію свердловинного заряду (фіг.) слід відмітити, що в межах зон, де енергоємність відповідала міцним корінним породам і становила 60-80 Вт (на глибині 4-6 м та 8-12,5 м) було розміщено заряди ВР з бойовиками, а з мінімальною енергоємністю 10-20 Вт - повітряні проміжки (на глибині 7,5-8,5 м).
В залежності від місця установки ініціаторів (детонаторів) в кожному заряді ВР визначають інтервали їх сповільнення для забезпечення зустрічі детонаційних хвиль в зоні найгіршого дроблення масиву гірських порід.
Наприклад, якщо місце розташування нижнього і верхнього детонаторів на відстанях Пп: та П2 відповідно, то умови поширення детонаційної хвилі від нижнього до верхнього детонаторів при миттєвому їх ініціюванні відповідають рівнянню:
Піди гм пі Ма--1/м1--Мп, с, (2) де: 1 - відстань від верхнього проміжного детонатора до нижнього, м; Пп - висота пустоти, М;
НЯ: - відстань від нижнього детонатора до верхнього краю пустоти, м; П52 - відстань від верхнього детонатора до нижнього краю пустоти, її ї2 - інтервали сповільнення верхнього і нижнього проміжних детонаторів відповідно, сек.; мі - швидкість детонації застосовуваної ВР, м /сек. Мп - швидкість поширення ударної хвилі в повітряному просторі пустоти, м/сек.
За формулою, виведеною з рівняння (2), визначаємо необхідну відстань від нижнього проміжного детонатора до верхнього та інтервали сповільнення верхнього і нижнього проміжних детонаторів, які забезпечать зустрічі детонаційних хвиль в зоні найгіршого дроблення масиву гірських порід.
Необхідна відстань Ізус від нижнього проміжного детонатора до верхнього, при якому відбудеться зустріч детонаційних хвиль на глибині на якій розташована зона найгіршого дроблення масиву гірських порід:
Ї зус-П2--Пп--Й:, м (3)
Визначення інтервалів сповільнення верхнього і нижнього проміжних детонаторів, які забезпечать зустрічі детонаційних хвиль в зоні І зус найгіршого дроблення масиву гірських порід, в нашому випадку в місці установки верхнього детонатора, тому інтервали сповільнення
Зо верхнього детонатора визначаються з формули:
МАПІ 2/мі Пп Мп, с (4)
Інтервал сповільнення нижнього детонатора є миттєвим.
Для забезпечення сейсмобезпечного і якісного руйнування гірських порід складної структури конструкцію кожного свердловинного заряду ВР, яка приведена на кресленні, формують наступним чином: по даних таблиці розміщують в місцях залягання корінних порід верхній і нижній заряди ВР, над і під включеннями пустот або шарів м'яких порід з установкою в кожному з них детонаторів з інтервалами сповільнення нижнього їг миттєво, верхнього - зі сповільненням ії, яке розраховується по формулі (4), а в місцях перетину з пустотами або прошарками м'яких порід розміщують повітряні або інертні проміжки. Набійку розміщують в усті свердловини. Після заряджання всіх свердловин проводять монтаж вибухової мережі та підривання блоку.
Таким чином, шляхом розташування зарядів ВР в місцях залягання корінних порід, а в місцях перерізу їх з пустотами - повітряних або інертних проміжків, можна домогтися їх рівномірного руйнування за рахунок використання посиленого поля напруг в зоні корінних порід і не допустити використання енергії вибуху на негативну роботу в зоні пустот (викиди блоків, розліт породи, підвищену сейсмічну дію вибуху).
Це дозволяє створити умови зустрічної детонації хвиль, в яких енергію вибуху направлено на роботу деформування у відповідності зі структурно-геологічним умовами масиву гірських порід і, як наслідок, сприятиме зменшенню викиду негабаритних окремостей, та зниженню сейсмічної дії вибуху, в зонах з пустотами, де відсутній заряд ВР.
Дослідження показали, що в результаті застосування даного способу підвищується рівномірність подрібнення, зменшується розмір негабариту, практично відсутні заколи в тил масиву, виключаються викиди гірської маси на верхню площадку уступу. Крім цього, зменшується сейсмічна дія вибуху та радіус зони, небезпечної по розльоту осколків породи.
Джерела інформації: 1. Патент Австралії Мо 488778, Кл. 89,9, 1977 р. 2. А.С. СССР Мо 946294, кл. Е21С37/100, 1979 р.
3. Патент на изобретение Мо ІАР 03941. Способ разрушения массива разнопородньх горньх пород на пластовьїх месторождениях. // Норов Ю.Д.,, Мислибоев И.Т., Заийров Ш.Ш.
Зарегистрирован в государственном реестре изобретений Республики Узбекистан 23.04.2009 г. (прототип)
Claims (3)
1. Спосіб вибухового руйнування складноструктурних масивів гірських порід, що включає буріння рядів свердловин з послідовним заряджанням вибухової речовини, установку повітряних або інертних проміжків, набійку в усті свердловини та монтаж вибухової мережі за умови миттєвого внутрішньосвердловинного підривання, який відрізняється тим, що заряджання проводять шляхом розміщення зарядів вибухової речовини в місцях залягання корінних порід над і під пустотою, подальшу установку в кожному заряді детонаторів, а в місцях включення з пустотами або прошарками м'яких порід розміщують повітряні або інертні проміжки.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що місця перерізу корінних порід з пустотами або прошарками м'яких порід визначають за даними швидкості буріння свердловини або по витратах потужності, споживаної обертачем бурового верстата.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що нижній детонатор ініціюють миттєво, а верхній - з інтервалом сповільнення, який складається з суми часу, за який пройде детонаційна хвиля від нижнього до верхнього детонатора через пустоту. на ї ши З І неті рокіомегоютегіетветоюоютогінегогсегаосех 5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201403413U UA93235U (uk) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | Спосіб вибухового руйнування складноструктурних масивів гірських порід |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201403413U UA93235U (uk) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | Спосіб вибухового руйнування складноструктурних масивів гірських порід |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA93235U true UA93235U (uk) | 2014-09-25 |
Family
ID=56281173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201403413U UA93235U (uk) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | Спосіб вибухового руйнування складноструктурних масивів гірських порід |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA93235U (uk) |
-
2014
- 2014-04-03 UA UAU201403413U patent/UA93235U/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA025642B1 (ru) | Способ взрыва горной породы высокой энергии | |
RU2593285C1 (ru) | Способ открытой разработки группы угольных пластов с валовым взрывным рыхлением вскрышных пород | |
Eades et al. | Understanding the connection between blasting and highwall stability | |
CN110595308B (zh) | 露天矿超深孔爆破处理采空区的方法 | |
RU2602567C1 (ru) | Способ взрывной отбойки руд и пород | |
CN104180733B (zh) | 紧贴地下既有构筑物硬岩隧道混合爆破的综合减震方法 | |
RU2323337C2 (ru) | Способ подземной разработки мощных рудных тел | |
CN102787843A (zh) | 一种夹矸煤层工作面采煤工艺 | |
Rymarchuk et al. | Expediency of application of the vertical concentrated charges to decrease losses of ore on a lying wall of deposits | |
RU2524716C1 (ru) | Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, включающий отработку рудных тел в зонах контакта руды и вскрыши подуступами | |
RU2563893C1 (ru) | Способ взрывания на открытых разработках разнопрочных слоистых массивов горных пород | |
RU2208221C2 (ru) | Способ селективной выемки качественного полезного ископаемого в карьере | |
RU2634597C1 (ru) | Способ проходки горных выработок и ведения очистных работ | |
RU2738331C1 (ru) | Способ взрывной подготовки к селективной выемке рудного тела и покрывающих вскрышных пород | |
UA93235U (uk) | Спосіб вибухового руйнування складноструктурних масивів гірських порід | |
CN104180732B (zh) | 紧贴地下既有构筑物硬岩隧道混合爆破的划分区域 | |
RU2449240C1 (ru) | Способ взрывной отбойки руд и пород при разработке месторождений твердых полезных ископаемых | |
RU2632987C1 (ru) | Способ формирования заряда взрывчатого вещества в скважине | |
Novak et al. | Improvement of technological processes for mining solid mineral resources | |
RU2669422C1 (ru) | Способ ведения буровзрывных работ на карьере | |
UA120870C2 (uk) | Спосіб формування свердловинних зарядів | |
RU122476U1 (ru) | Вруб для разрушения крепких пород | |
UA123778C2 (uk) | Спосіб ведення підривних робіт при підземній розробці рудних покладів | |
RU2638992C2 (ru) | Способ проведения восстающих горных выработок | |
O’telbayev | DETERMINATION OF FIELD BOUNDARY PARAMETERS IN DRILLING AND BLASTING PROCESSES IN OPEN PIT MINES |