Способ отработки приконтурной части массива горных пород при формировании скальных уступов на предельном контуре бортов карьеров

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 С 41/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810150/03 (22) 04.04.90 (46) 30.05.93. Бюл. ¹ 20 (71) Научно-производственное объединение по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам

"ВИОГЕМ" (72) B.Ñ.×ìûõàëîâ, В.В.Емельянов и Р,Г.Махиянов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1707201, кл. Е 21 С 41/26, 1989. (54) СПОСОБ ОТРАБОТКИ ПРИКОНТУРНОЙ ЧАСТИ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД

ПРИ ФОРМИРОВАНИИ СКАЛЬНЫХ УСТУПОВ (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к открытым горным работам, и может быть использовано при формировании скальных уступов на предельном контуре

Изобретение относится к горному делу, а именно к открытым горным работам, и может быть использовано при формировании скальных уступов на предельном контуре бортов карьера, Цель изобретения — снижение взрывного воздействия на законтурный массив скальных пород.

На фиг. 1 изображена схема расположения скважин; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схемы заряжания скважин и коммутации взрывной сети; на фиг. 4 — стадия взрывания зарядов в контурных скважинах; на фиг. 5 — стадия взрывания зарядов с буферных и отбойных скважинах, Способ осуществляется следующим образом. В приконтурном массиве 1 бурят

Ы1„, 1818472 А1 бортов карьера. Цель изобретения — снижение взрывного воздействия на законтурный массив скальных пород. Бурят контурные, буферные и отбойные скважины, причем буферные скважины бурят на расстоянии от предельного контура уступа, определяемом по математической зависимости. Заряжают скважины зарядами ВВ и взрывают. При этом заряды в буферных скважинах взрывают с замедлением друг относительно друга и с опережением в про.странстве и во времени относительно взрыва зарядов в отбойных скважинах, определяемым из условия разделения во времени в законтурном массиве положительных фаз волн напряжений от взрыва отбойных и буферных скважин, а также волн напряжений от взрыва зарядов ВВ в отбойных скважинах, обходящих разрушенную зону снизу и сбоку, " ил. контурные скважины 2 (фиг, 1, 2), буферные скважины 3 с шагом S>, который выбирается из условия обеспечения необходимого удельного расхода взрывчатого вещества (ВВ). Буферные скважины 3 бурят на расстоянии R от предельного контура 4 будущего уступа 5, которое определяют по зависимости

Va „ Ма У З . одоп >„> 1 3 . д и . 1 кэрр где R — расстояние от буферных скважин до предельного контура уступа, м;

Q — масса заряда в буферной скважине, кг;

1818472

V п — скорость смещения частиц массива, допустимая по раскрытию межблочных связей в скальном массиве, м/с;

К вЂ” коэффициент, характеризующий свойства скального массива взрывчатого .1 — а вещества, м с кг а — показатель затухания волн напряжений, возникающих при взрыве зарядов в буферной скважине;

К кр — коэффициент экранирования контурной щели 6, показывающий во сколько раз падает скорость смещения частиц массива 7 при прохождении волны напря>кений через контурную щель 6.

Затем бурят отбойные скважины 8 с отступлением на расстояние S2 от относительно крайних буферных скважин, которое определяют из условия разделения во времени волн напряжения, возникающих в законтурной зоне, идущих от скважин 8 и обходящих буферные скважины 3 по глубине и сбоку. Временные параметры волны определяются либо расчетным путем, либо экспериментально.

Контурные скважины 2 заряжают уменьшенным зарядом В В 9 (фиг, 3). Буферные скважины 3 заряжают уменьшенным зарядом ВВ 10, отбойные скважины 8 заряжают технологическим зарядом ВВ 11. Заряды ВВ 9 в контурных скважинах 2 соединяются детонирующим шнуром (ДШ)

12. Заряды BB 10 в буферных скважинах 3 соединяются детонирующим шнуром 13 и между каждым зарядом устанавливают короткозамедлители (КЗДШ) 14 детонирующего шнура 13 с временем замедления, достаточным для разделения во времени волн напряжений, возникающих в законтурном массиве от взрыва зарядов ВВ в соседних буферных скважинах, Заряды ВВ 11 в отбойных скважинах 8 соединяются детонирующим шнуром 15 по диагональной схеме, между каждой диагональю 16 устанавливают короткозамедлители 17 детонирующего шнура 15, время замедления которых выбирается из технологических условий. Затем определяют опережение взрывания зарядов ВВ 10 в буферных скважинах 3 относительно времени взрыва зарядов ВВ 11 в отбойных скважинах 8 такое, чтобы разность во времени прихода в законтурный массив 7 волн напряжений от взрыва зарядов ВВ в отбойных и буферных скважинах, а также волн напряжений от взрыва зарядов в отбойных скважинах, обходящих разрушенную зону 18 (фиг. 15), созданную при взрыве зарядов В В в буферных скважинах, снизу и сбоку, была не меньше времени действия положитель5

55 ной фазы волны напряжений, В противном случае эти волны будут накладываться одна на другую и суммарная амплитуда скорости смещения частиц массива может оказаться больше допустимого значения. Учитывая это опережение, время замедления короткоэамедлителя 14 детонирующего шнура 13 междузарядами ВВ в буферных скважинах, время замедления короткозамедлителя 17 детонирующего шнура 15 между диагоналями 16 выбирают время замедления короткозамедлителя 19 детонирующего шнура между зарядами ВВ 10 в буферных скважинах и зарядами BB в отбойных скважинах и устанавливают его.

После того как скважины зарядили, приступают к взрыванию зарядов в них. Первыми взрывают заряды 9 в контурных скважинах 2, в результате чего образуется контурная щель 6 (фиг. 4), которая обозначает предельный контур уступа и, в какой-то мере, снижает сейсмическое воздействие от взрыва зарядов ВВ в отбойных скважинах на контурный массив 7, После взрыва зарядов ВВ в контурных скважинах, производят взрывание зарядов ВВ в буферных скважинах 3 с замедлением друг относительно друга и в отбойных скважинах 8 (фиг, 5), причем заряды ВВ в буферных скважинах взрывают с опережением относительно времени взрыва зарядов в отбойных скважинах 8 при помощи короткозамедлителя 19 детонирующего шнура (фиг. 3), При взрыве зарядов в буферных скважинах между контурной щелью и отбойными скважинами образуется разрушенная зона 18 (фиг. 5), проходя через которую рассеивается волна напряжений, образующаяся при взрыве зарядов

ВВ в отбойных скважинах, Волны напряжений, образующиеся при взрыве зарядов ВВ в отбойных скважинах и обходящие разрушенную зону 18 снизу и сбоку, в законтурном массиве будут разделены во времени.

После взрывания всех зарядов ВВ в скважинах производят уборку горной породы 20, раздолбленной зарядами ВВ в отбойных и буферных скважинах.

Пример, Предлагаемый способ реализован при отработке неокисленныхжелезистых кварцитов. Контурные скважины бурят под углом 60, Расстояние между контурными скважинами составляет 3 м. Буферные скважины бурят под углом 60 с шагом

S1 = 4,5 м, Расстояние между буферными и контурными скважинами определяют по предлагаемой зависимости. Для данных пород экспериментально получены величины

1,82 а=-0,82, К = 0,51,, K р = i,3. Масса кг с

18184/ заряда в буферной скважине Q = 200 кг.

Величину Чдоп принимают равной 0,5 м/с, — O.8ã

2001 3 0 5 В (0,51

05 1

> 2001 3 И . 6 >R)46 (0,51 1,3

Принимают R = 5,0 м. Величина Яг = 13 м. Бурят три ряда отбойных скважин с шагом 5 м, расстояние между рядами равно 5,5 м. Расстояние между буферными скважинами и отбойными скважинами — 6,5 м. Контурные скважины заряжают гирляндой патронированного ВВ ПЖВ-20 с линейной плотностью 4 кг/м, Масса заряда в скважине отбойной 576 кг. Глубина каждой скважины 18 м, Величина КЗДШ между зарядами

В В в буферных скважинах 20 мс(это превосходит время действия волны напряжений, установленное экспериментально и равное примерно 16 мс), а между зарядами в скважинах отбойных — 35 мс. Длина пути волн от взрыва зарядов в отбойных скважинах, обходящих разрушенную зону снизу, составит при данных условиях 20 м, Время действия положительной фазы волны напряжений по экспериментальным данным составляет 4 мс. Скорость распространения продольных волн составляет 2000 м/с, Таким образом, разность хода волн, обходящих разрушенную зону снизу и сбоку, должна составлять

8 м. Тогда линейное опережение, взрывание зарядов в буферных скважинах по сравнению с зарядами в отбойных скважинах (т.е. аналогично величины Яг) должно составлять 13 м, т,е. до взрыва зарядов в скважинах рыхления должны успеть взорваться три заряда в буферных скважинах. Тогда время замедления короткозамедлителя детонирующего шнура, устанавливаемого между зарядами ВВ в буферных и отбойных скважинах, не должна быть меньше 60 мс, Принимают величину замедления 75 мс.

Использование предлагаемого способа позволит снизить скорость смещения частиц массива в законтурном массиве примерно в два раза и тем самым повысить устойчивость уступов.

Формула изобретения

Способ отработки приконтурной части массива горных пород при формировании скальных уступов на предельном контуре бортов карьеров, включающий бурение в породах уступа отбойных, контурных и буферных скважин, заряжание их взрывчатым веществом и короткозамедленное взрывание отбойных, контурных и буферных скважин одна относительно другой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения взрывного воздействия взрыва на законтурный массив скальных пород, буферные скважины бурят между контурными и отбойными на расстоянии от предельного контура уступа, определяемом по зависимости; 3 . доо > R > 013, одоп . 1

Va Va

20 где R — расстояние от буферных скважин до предельного контура уступа, м;

0 — масса заряда в буферной скважине, 25

Чдоп — скорость смещения частиц массива, допустимая по раскрытию межблочных связей в скальном массиве, м/с;

К вЂ” коэффициент, характеризующий свойства скального массива и взрывчатого

30 а — показатель затухания волн напряжений, возникающих при взрыве зарядов в буферной скважине;

К„р — коэффициент экранирования контурной щели, показывающий во сколько раз падает скорость смещения частиц массива при прохождении волны напряжений через контурную щель, сначала взрывают контурные скважины, затем буферные, после чего взрывают отбойные, причем буферные скважины взрывают с опережением в пространстве и во времени относительно взрыва отбойных ".важин, определяемом разностью во времени прихода в законтурный массив волн напряжений от взрыва буферных и отбойных скважин и времени прихода волн напряжений от взрыва отбойных скважин, обходящих разрушенную зону, созданную при взрыве буферных скважин, снизу и сбоку, не меньшей времени действия положительной фазы волны напряжений.

1818472

1818472

Составитель P.Màõèÿíoâ

Техред M.Moðãeíòàë Корректор Н.Кешеля

Редактор З.Ходакова

Заказ 1930 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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