Способ проходки горных выработок

 

Использование: в горной промышленности. Цель - повысить эффективность и производительность проходки за счет уменьшения времени на образование шпуров, их очистку и заряжение. Сущность изобретения: в горной выработке устанавливается артиллерийское средство, из которого производят выстреливание по забою снарядами-пробойниками для проделывания отверстий (шпуров), которые заряжают взрывчатыми веществами и производят взрывание. Возможно также оснащение снарядов зарядами, которые взрываются с замедлением после внедрения в породу забоя на необходимую глубину. Крепление выработки производят выстреливанием снарядами, одновременно являющимися средством крепления. Возможно выстреливание автоматически одиночными снарядами, но одновременно по всей площади забоя. 5 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам проведения горных выработок.

Известен способ проходной горной выработки, при котором используют артиллерийские средства для выстреливания по забою снарядами большой массы, движущимися со сверхзвуковой скоростью.

Известный способ не позволяет проводить выработку по необходимому контуру, поскольку отбойка и дробление породы на границе забоя с нетронутым массивом будет неравномерной и необходимо затрачивать время на зачистку и выравнивание контура выработки, что приводит к непроизводительным расходам и снижает темпы проходки выработки.

Цель изобретения повышение производительности труда и скорости проведения выработок за счет сокращения времени на образование отверстий (шпуров) в забое, их рационального размещения по площади забоя при оптимальных значениях диаметра и глубины шпуров.

Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем использование артиллерийских средств для выстреливания в горную породу снарядами, движущимися со сверхзвуковой скоростью, отбойку и уборку породы, крепление выработки, шпуры образуют выстреливанием снарядами на заданную глубину и заданного диаметра, причем каждый последующий снаряд воздействует на породу до момента остановки в породе предыдущего, изучают физико-механические свойства породы забоя, определяют зону трещиноватости в нетронутом массиве, а забой образуемых снарядами шпуров располагают в указанной зоне. Возможно выстреливание снарядов автоматически по заданной программе, одновременно по всей площади забоя, причем снарядами, оснащенными зарядами, срабатывающими с замедлением на заданной глубине. Крепление выработки производят выстреливаемыми снарядами, одновременно являющимися средством крепления.

Способ осуществляется следующим образом.

На основании предварительного изучения физико-механических свойств породы, в которой производится проходка горной выработки, выбирают артиллерийское средство и снаряды, технические характеристики которых позволяют при выстреливании проделывать в контуре забоя шпуры, т.е. внедряться в породу на заданную глубину. Этот позволяет отказаться от традиционного бурения шпуров с применением буровых машин и соответственно уменьшает время на образование шпуров. Снаряды-пробойники образуют в забое выработки отверстия (шпуры) рациональной глубины и диаметра, которые заряжаются стандартными взрывчатыми веществами и взрываются в определенном порядке. Скорострельность артиллерийских средств не только значительно сокращает продолжительность образования шпуров, но и позволяет значительно увеличить их количество (в том числе незаряжаемых шпуров, используемых для ослабления массива и в качестве дополнительных обнажений), особенно в периферийной зоне (что приводит к ликвидации переборов) и на врубе (повышается КПД отбойки).

Образование шпуров может производиться автоматически, т.е. каждый последующий снаряд выстреливается до остановки в породе предыдущего. Эффективность способа образования шпуров можно повысить программированием сетки шпуров, после чего автоматическое выстреливание производят по заданной программе как на заданную глубину, так и на определенное расстояние между шпурами. Темпы проходки увеличатся, если использовать установленную закономерность расположения внутри нетронутого массива забоя выработки, проходимой буро-взрывным способом, чередующихся зон уплотнения и трещиноватости. Для этого определяют ближайшую зону трещиноватости в породе забоя, а выстреливаемыми снарядами образуют шпуры, забой которых располагают в указанной зоне. Это позволяет использовать в донной части шпуров менее мощные заряды взрывчатых веществ и, следовательно, энергоемкость на отбойку породы.

Предлагаемый способ имеет преимущество перед известными и тем, что образуемые снарядами шпуры отпадает необходимость очищать от мелочи, образуемой при бурении, поскольку при движении снаряда в породе происходит ее раздвижка и уплотнение на стенках шпура.

Возможно также совмещение приемов образования шпуров и отбойки породы. Для этого снаряды, выстреливаемые по забою, оснащают зарядами, срабатывающими с замедлением на заданной глубине. Указанный прием применим как при стрельбе автоматически, поочередно выстреливаемыми снарядами, так и одновременно по всей площади забоя.

В условиях, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, применение приема провоцирования выброса с помощью артиллерийских средств повышает его безопасность, поскольку артиллерийское средство устанавливается на безопасное расстояние, не влияющее на точность попадания снарядов.

Для крепления выработки также используют артиллерийское средство, однако выстреливание производят снарядами, которые после внедрения в массив выполняют задачу его крепления (например удлиненные снаряды, выполненные в виде анкеров, снаряды, оснащенные твердеющим составом, взрывчатым веществом, который при срабатывании распирает стенки снаряда в шпуре, и т.д.).

Формула изобретения

1. Способ проходки горных выработок, включающий использование артиллерийских средств для выстреливания в горную породу снарядами, движущимися со сверхзвуковой скоростью, отбойку, уборку породы и крепление выработки, отличающийся тем, что выстреливание снарядов осуществляют автоматически по заданной программе, обрабатывают ими забой по определенной сетке расположения шпуров заданных глубины и диаметра, которые затем заряжают стандартным ВВ и взрывают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый последующий выстреливаемый снаряд воздействует на породу до момента остановки в породе предыдущего.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отбойку породы осуществляют снарядами, оснащенными зарядами, срабатывающими с замедлением на заданной глубине.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изучают физико-механические свойства породы, определяют зону трещиноватости в нетронутом массиве, а забой образуемых снарядами шпуров располагают в указанной зоне.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что выстреливание производят одновременно по всей площади забоя.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что крепление выработки производят снарядами, одновременно являющимися средством крепления.