Способ ведения взрывных работ

 

Использование: изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений. Сущность изобретения: способ ведения взрывных работ скважинными зарядами заключается в том, что между первым рядом основных скважин и уступом бурят ряд дополнительных скважин параллельно скважинам основного ряда и того же диаметра, причем высота заряда в дополнительных скважинах не превышает величины: h₂ ≅ 2/3 h₁ · W_n2/W_n1, где h₂ - высота заряда в дополнительных скважинах, м; h₁ - средняя высота заряда в основных скважинах, м; W_n2 - линия сопротивления по подошве уступа для ряда дополнительных скважин. Взрывание зарядов основных скважин можно производить с замедлением относительно взрывания зарядов в дополнительных скважинах. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для взрывного способа ведения вскрышных работ при открытой разработке пластовых месторождений.

Известные способы ведения взрывных работ скважинными зарядами не обеспечивают достаточно полного использования энергии газообразных продуктов взрыва для развала породы в случае, когда углы наклона скважины и уступа по технологическим причинам не совпадают [1] Как правило, наименьшее расстояние от заряда до поверхности уступа в верхней части заряда меньше, чем вблизи подошвы уступа. Это приводит к нежелательному прорыву газообразных продуктов взрыва из камуфлетной полости наружу вблизи верхней части уступа без совершения полезной работы, в результате чего наблюдается плохая проработка подошвы уступа.

Целью изобретения является более полное использование энергии газообразных продуктов взрыва и улучшение качества проработки подошвы уступа в случае применения плоского заряда, представляющего собой сближенный ряд скважин, первый ряд которых удален от бровки уступа на расстояние 30-60 диаметров скважин.

Поставленная цель достигается способом ведения взрывных работ скважинными зарядами, включающим бурение во взрываемом блоке параллельных рядов скважин, их заряжание взрывчатым веществом и взрывание, причем первый сближенный ряд скважин располагают от бровки уступа на расстоянии, равном 30-60 диаметрам скважин, при этом согласно изобретению, между первым рядом основных скважин и уступом на минимально возможном расстоянии от его бровки бурят ряд дополнительных скважин параллельно скважинам основного ряда и того же диаметра, причем высота заряда в дополнительных скважинах не превышает величины h₂≅ h₁ где h₁ средняя высота заряжания плоского заряда; W_п2, W_п1 линия сопротивления по подошве соответственно для дополнительного и основного ряда.

Предпочтительно взрывание зарядов основных скважин осуществлять с замедлением относительно взрывания зарядов в дополнительных скважинах, не превышающим величины t ≅ 0,14 где Н высота уступа, м; t задержка, с.

Способ иллюстрируется чертежом.

Во взрываемом блоке бурят параллельные ряды скважин.

Ряд дополнительных скважин (поз.1) бурят между бровкой уступа и первым сближенным рядом основного заряда (поз.2), удаленным от бровки уступа на расстояние, равное 30-60 диаметрам скважин.

Ряд дополнительных скважин бурят на минимально возможном расстоянии от бровки уступа, определяемым требованиями техники безопасности (в большинстве случаев это расстояние составляет 2 м). Назначение этого дополнительного ряда в том, что после его взрывания удаляется порода, заключенная между рядом скважин дополнительного заряда и уступом. При этом основной заряд взрывается уже в условиях, когда расстояние от заряда до поверхности уступа по всей длине заряда остается постоянным, что позволяет более полно расходовать энергию взрыва на перемещение породы в отвал.

Масса дополнительного заряда и временная задержка взрыва выбираются следующим образом.

Поскольку диаметр скважин и расстояние между ними в дополнительном и основном рядах по технологии ведения буровзрывных работ должны совпадать, то высота заряжания дополнительных зарядов может быть определена по формуле h₂≅ h₁ (1), где h₁ средняя высота заряжания плоского заряда; W_п2, W_п1 линия сопротивления по подошве соответственно для дополнительного и основного ряда.

Дополнительный и основные ряды могут взрываться одновременно, но лучше плоский заряд взрывать с временной задержкой относительно дополнительного.

Время задержки взрыва должно быть по возможности наибольшим, но не должно превышать времени, за которое может обрушиться верхняя часть уступа. Поэтому оно не должно превышать величины t ≅ 0,14 (2) где Н высота уступа, м; t задержка, с.

Предложенная схема взрывания с дополнительным рядом зарядов была проверена в стендовой моделирующей установке и в промышленных условиях на разрезе "Черемховский".

Модельные исследования проводились по известной методике. В частности, было установлено, что время начала обрушения верхней части уступа после взрыва дополнительного заряда зависит от высоты уступа и определяется по формуле (2). Кроме того, коэффициент сброса растет по мере увеличения высоты заряжания дополнительного заряда, пока последняя не достигнет величины, определяемой по формуле (1), после чего увеличение коэффициента сброса прекращается и дальнейшее увеличение высоты заряда приводит к неоправданному перерасходу взрывчатого вещества.

Экспериментальные исследования показали, что при любой геометрии опыта, имеющей практический смысл (при разных углах наклона скважин и уступов, разных высотах уступа) при значениях h₂, t, близких к максимальным, определяемым по формулам (2) и (1), коэффициент сброса от взрывания плоского и дополнительного заряда повышается на величину не менее 15% по сравнению со случаем, когда взрывается только один плоский заряд.

П р и м е р. Условия разреза: высота уступа 36 м, расстояние первого основного ряда от бровки уступа 10 м, диаметр скважин 220 мм, высота заряжания скважин основного ряда 30 м, угол наклона скважин к горизонту 75^о, уступа 60^о. Следовательно, время задержки не должно превышать 0,8 с (его можно выбрать, исходя из задержек, применяемых на данном разрезе, например, 80 мс). Высота заряжания дополнительного заряда не должна превышать 5,4 м была выбрана высота дополнительного заряда 5 м. При этом расход взрывчатого вещества при взрыве только плоского и дополнительного зарядов, увеличился на 17% а коэффициент сброса на 15% Указанный количественный эффект установлен экспериментально в модельных опытах и промышленных условиях на разрезе "Черемховский".

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ скважинными зарядами, включающий бурение во взрываемом блоке параллельных рядов скважин, заряжание взрывчатым веществом и взрывание, причем первый сближеный ряд скважин располагают от бровки уступа на расстоянии, равном 30 60 диаметрам скважин, отличающийся тем, что между первым рядом основных скважин и уступом на минимально возможном расстоянии от его бровки бурят ряд дополнительных скважин паралллельно скважинам основного ряда и того же диаметра, причем высота заряда в дополнительных скважинах не превышает величины

где h₂ высота заряда в дополнительных скважинах, м;
h₁ средняя высота заряда в основных скважинах, м;
линия сопротивления по подошве уступа для ряда основных скважин;
линия сопротивления по подошве уступа для ряда дополнительных скважин.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что взрывание заряда основных скважин осуществляют с замедлением относительно взрывания зарядов в дополнительных скважинах, не превышающим величины

где H высота уступа, м.

РИСУНКИ

Рисунок 1