Способ заоткоски уступов

 

Изобретение относится к открытой разработке твердых полезных ископаемых . Для повышения устойчивости откосов уступов за счет придания им формы сложных линейчатых поверхностей предлагаемый способ предусматривает бурение контурных скважин под разными углами наклона так, чтобы соседние контурные скважины были попарно скрещенными, а также расположение кумулятивных зарядов с постепенным разворотом кумулятивных выемок вдоль оси скважин и увеличение зарядов по мере удаления от точек скрещивания. Дополнительно предусматривается смещение образуемых контрфорсов в смежных у ступах друг относительно друга и формирование ломаных промежуточных берм. 3 з.п.ф-лы, 1 табл., 6 ил. ел с

бФ кгву (W1 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 Е 21 С 41/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) е ку (рябе я

PS) (Ц 1 - „....„ „т.3 .Уф,; Г

Буаы АЙОВА" К,Ь, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ мн

l к нФ (21) 4929607/03 (22) 19,04,91 (46) 23,04.93. Бюл, ¹ 15 . (71) Научно-производственное объединение по осушению месторождений полезных ископаемых и специальным горным работам (72) С.Э. Мининг, А,Н. Елин, В,В, Емельянов и А.П. Яшкина (73) Научно-исследовательский и опытноконструкторский институт н ВИОГЕМн (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 867106, кл. Е 21 С 37/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1025886, кл. Е 21 С 41/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1465572, кл. Е 21 С 41/02, 1987, Антоненко А.К„Зотеев В.Г. Опыт применения специальной технологии заоткоски скальных уступов в СССР и за рубежом, Серия "Горнорудное производство". Обзорная информация, вып. 1. M.; 1986, с, 24.

Изобретение относится к горному делу, может быть применено при открытой разработке рудных и нерудных твердых полезных ископаемых, Дополнительная область техники, к которой относится изобретение— строительство, в частности сооружение котлованов в скальных горных породах, Целью предлагаемого способа является повышение устойчивости борта на предельном контуре за счет обеспечения его подпора при уменьшении объемов вынимаемых вскрышных пород.

На фиг.1 изображен фрагмент плана уступа при реализации способа заоткоски; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3— разрез Б — Б на фиг.2; на фиг.4 — фрагмент

„„Ы2„„1811558 А3 (54) СПОСОБ ЗАОТКОСКИ УСТУПОВ (57) Изобретение относится к открытой разработке твердых полезных ископаемых, Для повышения устойчивости откосов уступов за счет придания им формы сложных линейчатых поверхностей предлагаемый способ предусматривает бурение контурных скважин под разными углами наклона так, чтобы соседние контурные скважины были попарно скрещенными, а также расположение кумулятивных зарядов с постепенным разворотом кумулятивных выемок вдоль оси скважин и увеличение зарядов по мере удаления от точек скрещивания. Дополнительно предусматривается смещение образуемых контрфорсов в смежных уступах . друг относительно друга и формирование ломаных промежуточных берм. 3 з,п,ф-лы, 1 табл., 6 ил, 00 совмещения трех уступов карьера; на фиг,5 — д разрез 8 — 8 на фиг,4; на фиг,6 — разрез à — Г (у на фиг 4, Предлагаемый способ заключается в следующем, ОО

Ь.

На предельном контуре карьера контурныескважины1(фиг.1,2)бурятпсд равными )ия углами наклона так, чтобы соседние скважи- (Д ны были попарно скрещенными (фиг,2), т,е. не располагались в одной плоскости. После размещения в скрещенных контурных скважинах зарядов с кумулятивной выемкой и взрывания, откосу уступа 2 (фиг.1) придается форма сложных линейчатых поверхностей, образующих систему контрфорсов 3. (фиг.1). После взрывания двух соседних

1811558. скрещенных контурных скважин формируется линейчатая поверхность, соответствующая перемещению горизонтальной прямой линии по двум образующим — осям .взрывных скважин. Участок, соответствующий трем- соседним скрещенным контур-. ным скважинам, образует совокупность двух линейчатых поверхностей, представляющих зеркальное изображение друг друга.

В результате чередования крутых и наклон- "0 ных ребер, соответствующих скважинам 1, формируются контрфорсы 3. повышающие устойчивостьоткоса уступа. На фиг. 1 и 2 похазана схема реализации способа, когда скрещенные контурные скважины 1 бурят под углами наклона Р> иД. а устья скважин образуют ломаную линию. Возможны иные варианты (на чертежах не показаны)

- реализации способа: расположение устьев скважин на одной прямой, бурение скре- 20 щенных скважин. соответственно под несколькими (более двух) углами йаклона в зависимости от физико-механических свойств горных пород конкретных участков

° борта, сочетание контурных скважин, рас-. 25 положенных в одной плоскости, и скрещен- . нйх контурных скважин и др.

Длв повышения качества проработки отрезной щели кумулятивные заряды в скважинах 1 располагают с постепенным разво- 30 ротом кумулятивных выемок вдоль оси скважин под углом д, устанавливаемом по формуле

2х tg —.

a д =arctg 2 а где д — угол разворота кумулятивных выемок поотношению к направлению 4(фиг,3) 40 их действия в точке скрещивания 5 (фиг.2); а — угол скрещивания скважин в плоскости, параллельной этим скважинам (фиг,2); х — расстояние от точки скрещивания 5 45 (фиг,2) в плоскости, параллельной скрещи- . вающимся скважинам (фиг,2); а - минимальное расстояние. между скрещивающимися скважинами (фиг.3).

Кумулятивные заряды в скважинах 1 увеличивают по мере удаления от точки скрещивания 5 и увеличения расстояния (фиг.3) между зарядами, Расстояние между зарядами I oïðåäåëÿют по формуле: (2) величину зарядов в контурных скважинах устанавливают по зависимости

2 ,г орд (аг +(2 х т9 а)г)

Ч . 16Q ° () где р — масса заряда ВВ на 1 м скважины, кг; л3,14...; .

0 рр - динамическая прочность массива на растяжение рД, равная 0;5 статической прочности блоков, Па: а — минимальное расстояние между скрещивающимися скважинами, м; х — расстояние от точки скрещивания до заряда в плоскости, параллельной скрещивающимся скважинам, м; а — угол скрещивания скважин в плоскости, параллельной этим скважинам, градус;

Q — теплота взрыва, Дж/кГ.

Контрфорсы 3 в смежных уступах 6 (фиг.4) смещают друг относительно друга и формируют в плане ломаные промежуточные бермы 7 (фиг.4). За счет этого поверхность 8 (фиг.5,6) борта карьера становится круче поверхности 9 (фиг.5,6) борта при обычной технологии заоткоски, что обеспечивает уменьшение объемов вскрыши. "

Рассмотрим прйменение предлагаемого способа в Соколовском карьере Соколовско-Сарбайского ГПО.

Контурные скважины бурят попарно скрещенными под углами наклона соответственно Р1 = 60 и рг 75 . Угол скрещивания скважин равен а 15О. Минимальное расстояние между контурными скважинами а = 3,0 м. Высота спаренного уступа равна

30 м.

Углы разворота кумулятивйых выемок д, расстояние между зарядами 1и величины зарядов на 1 м скважины в зависимости от расстояния х от точки скрещивания скважин определены по формулам (1)-(3) и приведены в таблице.

При расчете величины q по формуле (3) исходными данными приняты: ард=4 10 Па;

Q =3511 10 Дж/кГ.

За счет повышения устойчивости откосов уступов путем придания им формы слож ных линейчатых поверхностей, образующи

1811558 систему контрфорсов, и смещения контрфорсов в смежных уступах угол наклона борта в заоткашиваемом районе повышается с 51 до 55 или на 4 .

Количество вскрыши, уменьшаемое за счет использования предлагаемого способа, равно, 0 = — H (ctg j3о1 — ctg Pог)

1 2

0 = — 240 (ctg 51 - ctg 55 ) 3000 = 9469,4

2 тыс.м где Н вЂ” общая высота заоткашиваемого района, м; ро1, po2 — углы откоса борта карьера соответственно без применения новой технологии и с ее применением, градус;

L — средняя длина заоткашиваемого района, м.

Таким образом предлагаемый способ позволяет повысить эффективность открытой разработки за счет повышения устойчивости откосов уступов и уменьшения объемов вскрыши, Формула изобретения

1. Способ заоткоски уступов, включающий бурение ряда контурных скважин на высоту уступа и смежных скважин скрещивающихся с контурными, заряжение их и взрывание с формированием откоса уступа с проекцией ломанного профиля на плоскость, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения устойчивости борта на предельном контуре за счет обеспечения его подпора при уменьшении объемов вынимаемых вскрышных пород, откос уступа формируют выпукловогнутого профиля на горизонтальную плоскость посредством бурения скрещивающихся скважин в контурном ряду, причем скрещивающиеся скважины бурят на высоту уступа, а заряды в скважине увеличивают по мере удаления от точки скрещивания смежных скважин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проработки отрезной щели, кумулятивные заряды располагают с постепенным разворотом кумулятивных выемок вдоль оси скважин под углом, определяемым по формуле

2х с =- arCtg а где о — угол разворота кумулятивных выемок по отношению к направлению их дейст10 вия в точке скрещивания, градус;

Q — угол скрещивания скважин в плоскости, параллельной этим скважинам, градус; х — расстояние от точки скрещивания в

15 плоскости, параллельной скрещивающимся скважинам, м; а — минимальное расстояние между скрещивающимися скважинами, м.

3. Способ по п.2, отличающийся

20 тем, что величину заряда в контурных скважинах устанавливают по зависимости

2 д, ярд . (aг + (2 „. tg )ç)

25 160 где g — масса заряда ВВ на 1 м скважины, кг; орд — динамическая прочность массива на растяжение, равная 0,5 статической

30 прочности блоков, П; а — минимальное расстояние между скрещивающимися скважинами, м; х — расстояние от точки скрещивания до заряда в плоскости параллельной скрещи35 вающимся скважинам, м; а — угол скрещивания скважин в плоскости, параллельной этим скважинам, градус;

Q — теплота взрыва, Дж/кГ.

40 4. Способ по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения обьемов вскрыши за счет повышения угла наклона борта карьера, ломанный профиль смежных уступов смещают симметрично друг относи45 тельно друга с формированием в плане ломаной бермы, 1811558

1811558

Корректор! С.Шекмар

Составитель A,Åëÿì

Техред М,ЬЬрййМВ

Редактор О.Станина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1464 . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5