Способ взрывного дробления уступов

 

Изобретение относится к горной промьшшености и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных искоапаемых со взрывной подготовкой горной массы в рабочей и приконтурных зонах карьера. Цель изобретения - повышение качества дробления за счет создания единого фронта распространения волны растяжения . В двух смежных уступах: верхнем 2 инижнем 10 - в одной плоскости , ориентируемой перпендикулярно бровке верхнего уступа 2,урят скважины (С). На уступе 2 бурят С первого ряда 1 вдоль простирания откоса 3, в подошве 6 уступа 2 - С 12, направленные в сторону, противоположную падению .откосов 3 уступа 2. При этом С первого ряда 1 и С 12 бурят с совмещением их мнимых центров 8 зарядов взрывчатых веществ (ВВ) в одной точке 8 и заряжают их, исходя из условия: Q, : Q L 2 Ь,;где Q - масса заряда ВВ в С первого ряда уступа 2, кг; Q - масса заряда ВВ в С 12 уступа 10, кг; L, - расстояние от цент1)а 5 заряда С первого ряда 1уступа 2 до откоса 3 уступа 2, м; L Z расстояние от центра 11 заряда в С 12 уступа 10 до подошвы 6 уступа 2, м. После зарядки С и коммутации сети с одновременным инициированием зарядов ВВ в С первого ряда 1 уступа 2и С 12 уступа 10 производят взрывную отбойку блока в уступе 2. При одновременном взрывании зарядов ВВ образуется единая отраженная волна, при этом в процесс разрушения горных пород включается более значительный объем массива, равномерность его дробления возрастает. 1 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ1ИЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) А1 (51) 5 Е 42 0 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 23.08. 90. Бюл. Р 31 (21) 4025632/22-03 (22) 20.02.86 (71) Институт горного дела АН КазССР (22) А.И.Глатоленков, В.И.Горкунов, В.С.Завалишин, А.Е.Нурсултанов и Р.Г.Кульбаев (53) 622.235(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 888623, кл. Е 2 1 С 41/00, 1980 (54) С110СОБ ВЗРЫВНОГО ДРОБЛЕНИЯ УСТУПОВ (57) Изобретение относится к горной промышлености и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных искоапаемых со взрывной подготовкой горной массы в рабочей и приконтурных зонах карьера.

Цель изобретения — повышение качества дробления за счет создания единого фронта распространения волны растяжения. В двух смежных уступах: верхнем 2 и нижнем 10 — в одной плоскости, ориентируемой перпендикулярно бровке верхнего уступа 2, бурят скважины (С). На уступе 2 бурят С первого ряда 1 вдоль простирания откоса

3, в подошве 6 уступа 2 — С 12, направленные в сторону, противоположную падению .откосов 3 уступа 2. При этом

С первого ряда 1 и С 12 бурят с совмещением их мнимых центров 8 зарядов взрывчатых веществ (na) в одной точке 8 и заряжают их, исходя из условия: Q, : Q = L = L<;где масса заряда ВВ в С первого ряда уступа 2, кг; Q< — масса заряда ВВ в

С 12 уступа 10, кг; L< — расстояние от центра 5 заряда С первого ряда

1 уступа 2 до откоса 3 уступа 2, м;

L — расстояние от центра 1! заряда в С 12 уступа 10 до подошвы 6 уступа

2, м..После зарядки С и коммутации сети с одновременным инициированием зарядов ВВ в С первого ряда 1 уступа

2 и С 12 уступа 10 производят взрывную отбойку блока в уступе 2. При одновременном взрывании зарядов ВВ об" разуется единая отраженная волна, при этом в процесс разрушения горных пород включается более значительный объем массива, равномерность его дробления возрастает. 1 ил. уступа, где фронт взрывной волны, возникающей от взрв!ва зарядов ВВ, за счет его ослабления уже не оказывает ощутимого эффекта на массив.Бла5 годаря этому уменьшаются зоны нерегулируемого дробления в крепких породах по подошве, уступа вблизи его нижней бровки и в приоткосной части уступа. .

При увеличенных расстояниях между зарядами ВВ, т,е. расстоянии между скважинами первого ряда верхнего уступа и наклонными скважинами нижнего

I уступа, достигается тот же результат, что и при взаимодействии двух смежных скважинных зарядов ВВ в ряду или между рядами согласно расчета значения линии наименьшего сопротивления. Одним словом, за счет создания единого центра волны разрежения путем совмещения мнимых центров зарядов ВВ в одной точке пространства в процесс разрушения горных пород включается более значительный объем массива с возрастанием равномерности его дробления.Процесс перемещения осей скважин первого ряда на верхнем уступе и осей наклонных скважин нижнего уступа до совмещения их мнимых центров зарядов

ВВ в одной точке пространства зависит от крепости горных пород верхнего и нижнего уступов, высоты верхнего уступа, диаметра скважин в первом ряду верхнего уступа и наклонных скважин нижнего уступа, угла наклона откоса верхнего уступа к горизонту. !

Для образования единого фронта1 1374900

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых со взрыв ной подготовкой горной массы в рабочей и приконтуриых зонах карьера.

Целью изобретения является повыше.ние качества дробления взрываемой горной массы эа счет создания единого фронта распространения волны растяжения.

При разрушении горных пород скважинными зарядами ВВ, размещаемыми на двух смежных уступах, образуются от свободных поверхностей, т.е. откоса верхнего уступа и подошвы нижнего уступа, отраженные волны — волны разрежения. Каждая из этих волн в вышеназванном прототипе, т.е. отраженная волна, образуемая от поверхности откоса уступа при взрыве заря, да ВВ в скважинах первого ряда верхнего уступа, и отраженная волна, образуемая от подошвы верхнего уступа при взрыве заряда ВВ в наклонных скважинах нижнего уступа, эа счет расположения их мнимых центров зарядов ВВ в различных местах появляются и действуют на массив обособленно, В результате этого энергии зарядов

BB размещаемых в скважинах первого ряда верхнего уступа и в наклонных скважинах нижнего уступа, не хватает для разрушения и качественного дробления крепких горных пород. !

В предлагаемом способе управление качеством дробления вэрываемой горной массы осуществляют путем совмещения мнимых центров зарядов ВВ в 40 одной точке пространства. В этом случае при одновременном вэрывании зарядов ВВ, размещаемых в скважинах первого ряда верхнего уступа и в наклонных скважинах нижнего уступа, 45 образуется единая отраженная волна..

Одним словом, эа счет сфокусирования мнимых центров двух зарядов ВВ в одНоА точке пространства в массиве распространяется единая и усиленная 50 отраженная волна (волна разрежения), позволяющая эа счет растягивающи.-. напряжений при небольших зарядах

ВВ достигать значительного эффекта по улучшению качества дробления напряженных горных пород, находящихся в местах сопряжения двух смежных уступов, т.е. усиленной отраженной волЪ ной разрушается та часть ншкнего распространения волны растяжения необходимо, чтобы количество движения, т.е. произведение массы ВВ на скорость, при взрыве заряда ВВ Я,, размещенного в скважинах первого ряда верхнего уступа, и заряда BB Q, размещаемого в наклонных скважинах нижнего уступа, должно быть равно ° Отсюда отношение соответствующих масс зарядов ВВ Q, и Q приравнивается . к отношению расстояния L от центра заряда ВВ в наклоннык скважинах нижнего ряда до подошвы верхнего уступа или, чта идентична, до кровли ,нижнего уступа, к расстоянию L от центра заряда ВВ скважин первого ряда верхнего уступа до .откоса этого уступа. При этом время возникновения действия волн при взрыве зарядов и Q, образуемых единую.взрывную

13749

204

6 м.

34 а дят из.соотношения --- = - -.

Qt Li

Граволну, должно быть одинаковым, поэтому взрывание зарядов ВВ первого ря- ° да скважин верхнего уступа и наклонных скважин нижнего уступа производят одновременно.

Иными словами, согласно закону сохранения энергии обеспечивается равное воздействие работы зарядов ВВ в скважинах первого ряда верхнего уступа с работой зарядов ВВ в наклон ных скважинах нижнего уступа на соот« ветствующую свободную поверхность, т.е, на откос верхнего уступа и на подошву этого уступа. За счет этого возникает равномерное силовое поле на всем протяжении единой волны растяжения .

Затраты на бурение и взрывание наклонных скважин нижнего уступа при 20 .отработке верхнего уступа в последующем компенсируются при отработке нижнего уступа, так как в нем образуется разрушенная часть массива.

На чертеже изображен разрез уступа при отработке верхнего уступа со схемой размещения скважин первого ряда верхнего уступа и разрез нижнего уступа со схемой размещения наклонного ряда скважин относительно единого мнимого центра заряда ВВ, т.е. единого центра волны разрежения, При этом скважины первого ряда верхнего уступа и наклонные скважины нижнего уступа находятся в одной плос- кости, которая ориентируема перпен ° дикулярно бровке верхнего уступа.

Операции по совмещению мнимых центров зарядов ВВ в одной точке пространства может быть несколько, так как это зависит от высоты верхнего уступа, масс зарядов ВВ, выраженных через колонку заряда, куда входит диаметр скважин; линия наименьшего сопротивления пород по 45 верхнему и нижнему уступам, которая отображает крепость массивов, слагающих эти уступы, угол наклона скважин нижнего уступа.

В качестве примера приведен один 5п из вариантов совмещения мнимых центров зарядов ВВ в одной точке пространства.

Исходные данные к примеру, Высота верхнего уступа H = 1О м, угол наклона откоса к горизонту М. = 75 крепость горных пород f = 15, диаметр бурения скважин на верхнем и нижнем уступах принят одинаковый и

00 4 равен d 215 мм (диаметр заряда соответственно d > 220 мм, вместимость ВВ в 1 пог.м. скважины р

34 кг). Величина перебура в скважинах первого ряда верхнего уступа составляет 1 1,5 м, масса заряда в скважинах этого ряда равна Q

204 кг длина заряда 1

Ф з р

Скважины первого ряда 1 на верхнем уступе 2 (c отметкой +50 м) бурят вдоль простирания откоса 3 от верхней бровки 4 откоса 3 верхнего уступа 2 на расстоянии 3 м (согласно ЕПБ). Далее при графическом построении находят центр 5 заряда ВВ в скважинах первого ряда 1 верхнего уступа 2. Центр 5 заряда ВВ в скважине первого ряда 1 верхнего ус тупа 2 располагается на расстоянии

1,5 м от подошвы б верхнего уступа

2. Из центра 5 заряда ВВ опускают перпендикуляр 7 к откосу 3 верхнего

I уступа 2. Перпендикуляр 7 чродлевают на длину, равную расстоянию от центра 5 заряда BB (точка A) первого ряда 1 верхнего уступа 2 до откоса

3 (точка В) верхнего уступа 2, Конечная точка этого отрезка дает мнимый центр 8 заряда ВВ для скважин первого ряда 1 верхнего уступа 2. От мнимого центра 8 заряда ВВ опускают перпендикуляр 9 на подошву 6 верхнего уступа 2 (точка С) с продолжением

его в массив нюкнего уступа !О на величину, равную расстоянию от мнимого центра 8 заряда ВВ до подошвы б верхнего уступа 2. Найденная точка соответствует центру 11 заряда ВВ (точка

D) наклонных скважин 12 нижнего уступа 10. С учетом технологии производства буровзрывных работ на верхнем уступе 2 и нижнем уступе 10 выбирают необходимый угол наклона скважин 12 к горизонту. Глубину наклонных скважин 12 нижнего уступа 10 определяют иэ расчета величины заряда Q в этих скважинах, которую нахофически определяют расстояние АВ, равное L от центра 5 заряда ВВ перного ряда 1 верхнего уступа 2 до от5 13 коса 3 верхнего уступа 2, т.е. АВ L, 5 м. Аналогичную операцию осуществляют для нахождения расстояния Со, равное L . Это значение равно CD L 4 м. По зависимости (L определяют массу заряда

Ьг

ВВ в наклонных скважинах 12 нижнего

204 5 уступа 10, Q< --„ †- 255 кг. При диаметре наклонных скважин 12 нижне» го уступа 10 d 215 мм длина заряда в этих скважинах составит 1 3

7 5 м. С учетом угла

Р 34 наклона скважин 12 к горизонту и дли" ны заряда 1 в них, а также длины забойки определяют глубину бурения наклонных скважин 12 нижнего уступа

10 и расстояние, на котором размещают устье 13 наклонной скважины 12 от нижней бровки 14 верхнего уступа

2, Наклонные скважины 12 бурят вдоль простирания подготавливаемого к взрыву .блока на верхнем уступе 2, Такая операция по расположению скважин первого ряда 1 на верхнем уступе 2 и наклонных скважин 12 на нижнем уступе 10, а также соответствующее размещение маес зарядов ВВ и Q в этих скважинах позволяет при одновременном взрывании рядов иметь общий мнимый центр 8 зарядов ВВ, благодаря которому образуется единый усиленный фронт 15 распространения волны растяжения.

После зарядки скважин взрывчатым веществом и коммутации сети с одновремепным инициированием зарядов BB в скважинах первого ряда 1 верхнего уступа 2 и наклонных скважинах 12 нижнего уступа 10 производят взрыв74900

6 ную отбойку блока на верхнем уступе

2. Затеи с подошвы 6 зкскавируют взорванную горную массу верхнего ус гупа 2, Угол oC - угол наклона откоса

3 верхнего уступа 2 к горизонту.Угол — угол наклона скважин 12 нижнего уступа 10 к горизонту.

Формула изобретения

Способ взрывного дробления уступов, включающий бурение скважин на

15 двух смежных уступах с бурением в подошве верхнего уступа наклонных скважин, направленных в сторону,противоположную падению откосов уступов, заряжание скважин ВБ и взрывание зарядов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества дрббления за счет создания единого фронта распространения волны растяжения, скважины первого ряда верхнего ус2б тупа и наклонные скважины нижнего уступа бурят с совмещением их мнимых центров зарядов ВВ в одной точке и заряжают их, исходя из условия:

Q(L

ЭО Яг где Q — масса заряда ВВ в скважинах первого ряда верхнего уступа, кг;

Q — масса заряда ВВ в наклонных г скважинах нижнего уступа, 35 кг; расстояние от центра заряда ВВ скважин первого ряда верхнего уступа до откоса уступа, м;

Lä — расстояние от центра заряда ВВ в наклонных скважинах нижнего уступа до подошвы верхнего уступа, м, 45 причем взрывание указанных зарядов производят одновременно.

Составитель С.Кошколда

Редактор О.Юркова .Техред Л.Сердюкова . Корректор В.Гирняк

Заказ 3087

Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4