Способ заряжания взрывчатым веществом тупиковой восстающей выработки

 

Техническое решение относится к горному делу, а именно к способам образования зарядов взрывчатого вещества (ВВ) при подземной разработке мощных месторождений минной отбойкой руды с этажным и подэтажным обрушением. Техническая задача - снижение трудовых затрат для образования заряда ВВ в тупиковой восстающей выработке и обеспечение безопасных условий труда за счет механизации процесса и связанного с ней удаления горнорабочих из выработки заложения заряда ВВ. Способ заряжания ВВ тупиковой восстающей выработки включает проходку тупиковой восстающей выработки, уборку взорванной породы от проходки этой выработки и зарядку ее полости зарядом ВВ. Согласно техническому решению зарядку полости тупиковой восстающей выработки осуществляют посредством трубопровода для подачи ВВ и трубопровода для транспортирования забойки, которые устанавливают в тупиковой восстающей выработке. На концах этих трубопроводов, оканчивающихся в тупике восстающей выработки, предварительно закрепляют гибкую оболочку для размещения ВВ, при этом гибкая оболочка имеет размеры, обеспечивающие размещение линейного заряда ВВ по длине тупиковой восстающей выработки, и в верхней части снабжена патрубком подачи ВВ в ее полость и патрубком прохода воздуха. В полости гибкой оболочки перед ее установкой закрепляют детонирующий шнур, снабженный элементами коммутации к взрывной сети за пределами гибкой оболочки, а трубопровод для подачи ВВ соединяют с патрубком подачи ВВ в полость гибкой оболочки. После установки обоих трубопроводов с закрепленной на них гибкой оболочкой в полости тупиковой восстающей выработки устьевую часть этой выработки заполняют породой от проходки тупиковой восстающей выработки, образуя штабель, из которого выводят концы обоих трубопроводов. Затем через трубопровод и патрубок для подачи ВВ заполняют гибкую оболочку ВВ, чередуя эту операцию с операцией по заполнению забойкой полости тупиковой восстающей выработки вокруг заполняемой ВВ гибкой оболочки посредством подачи забойки через открытый торец трубопровода для ее транспортирования. При заполнении ВВ гибкой оболочки вытесняемый из нее воздух выпускают через трубопровод для транспортирования забойки, а при заполнении забойкой полости тупиковой выработки вытесняемый воздух выпускают через трубопровод подачи ВВ. 1 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к горному делу, а именно к способам образования зарядов взрывчатого вещества (ВВ) при подземной разработке мощных месторождений минной отбойкой руды с этажным и подэтажным обрушением.

Известен способ образования заряда ВВ в восстающей выработке для отбойки руды (см. патент РФ №2166728, F 42 D 3/04, Е 21 С 41/22, опубл. в БИ №13, 2001 г.), включающий проходку восстающей выработки буровзрывным методом, оставление отбитой породы в устьевой части этой выработки и использование ее в качестве забойки, зарядку полости восстающей выработки зарядом ВВ через скважину из выработки вышележащего горизонта. Восстающую выработку проходят методом последовательного секционного взрывания рассредоточенных зарядов ВВ в комплекте скважин, пробуренных по трассе восстающей выработки с оставлением в верхней части выработки целика с невзорванными концами скважин последней секции. После выпуска отбитой породы до границы забойки ведут маркшейдерскую съемку полученного контура восстающей выработки, используя при этом невзорванные концы скважин последней секции в целике. По результатам этой съемки определяют фактически полученные сечения восстающей выработки на различных высотах и по ним - линии наименьшего сопротивления. Затем расчетным путем по этим данным определяют величины необходимых рассредоточенных зарядов ВВ по высоте восстающей выработки и глубины их расположения. После этого осуществляют закладку каждого из этих зарядов с размещенным в нем боевиком через невзорванные концы скважин последней секции в целике, а промежутки между этими зарядами ВВ заполняют инертным материалом и через них прокладывают сеть подрыва боевиков.

Недостатком известного технического решения является невозможность использовать его из-за отсутствия по горно-техническим условиям выработок над тупиковой восстающей выработкой, через которые можно вести работы по образованию заряда ВВ.

Также известен способ образования камерного заряда (см. а.с. СССР №683292, кл. Е 21 С 37/12, 41/06, опубл. в БИ 29, 1981 г.), включающий проходку камеры буровзрывным методом, заряжание камеры взрывчатыми веществами и ее забойку, причем камеру проходят в виде восстающей выработки, при этом полученную при проходке горную массу, перекрывающую устье восстающей выработки, оставляют неубранной и используют в качестве забойки, а зарядку камеры производят через шпур, соединяющий свободное пространство камеры над забойкой с одной из смежных горных выработок.

Недостатком известного способа является невозможность использовать известное техническое решение из-за отсутствия выработок над тупиковой восстающей выработкой.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ, реализованный в устройстве для заряжания восстающих скважин жидким ВВ (см. а.с. СССР №293125, кл. F 42 D 7/00, опубл. в БИ №30, 1971 г.), включающий проходку тупиковой восстающей выработки и зарядку ее полости зарядом ВВ посредством трубопровода для подачи ВВ. На конце последнего предварительно закрепляют гибкую оболочку для размещения ВВ. Гибкая оболочка имеет размеры, обеспечивающие размещение линейного заряда ВВ по длине тупиковой восстающей выработки. В полости гибкой оболочки перед ее установкой закрепляют детонирующий шнур с элементами коммутации к взрывной сети за пределами гибкой оболочки. Через трубопровод для подачи ВВ заполняют гибкую оболочку ВВ с выпуском из нее воздуха, вытесняемого при заполнении гибкой оболочки ВВ.

Недостатком известного технического решения является невозможность его использования для твердых ВВ, так как это усложнило бы процесс зарядки и не обеспечило безопасность условий труда.

Технической задачей предлагаемого решения является снижение трудовых затрат для образования заряда ВВ в тупиковой восстающей выработке и обеспечение безопасных условий труда за счет механизации процесса и связанного с ней удаления горнорабочих из выработки заложения заряда ВВ.

Поставленная задача решается следующим образом. Предлагается способ заряжания ВВ тупиковой восстающей выработки, включающий проходку тупиковой восстающей выработки и зарядку ее полости зарядом ВВ посредством трубопровода для подачи ВВ, на конце которого предварительно закрепляют гибкую оболочку для размещения ВВ. Гибкая оболочка имеет размеры, обеспечивающие размещение линейного заряда ВВ по длине тупиковой восстающей выработки. В полости гибкой оболочки перед ее установкой закрепляют детонирующий шнур, снабженный элементами коммутации к взрывной сети за пределами гибкой оболочки. Через трубопровод для подачи ВВ заполняют гибкую оболочку ВВ с выпуском из нее воздуха, вытесняемого при заполнении гибкой оболочки ВВ. Согласно техническому решению при зарядке тупиковой восстающей выработки помимо трубопровода для подачи ВВ используют трубопровод для транспортирования забойки. Упомянутые трубопроводы устанавливают в тупиковой восстающей выработке, а на конце трубопровода для подачи ВВ, оканчивающегося в тупике тупиковой восстающей выработки, закрепляют гибкую оболочку для размещения ВВ, которая в верхней части снабжена патрубком подачи ВВ в ее полость и патрубком прохода воздуха. Трубопровод для подачи ВВ соединяют с патрубком подачи ВВ в полость гибкой оболочки. После установки обоих трубопроводов с гибкой оболочкой в полости тупиковой восстающей выработки устьевую часть этой выработки заполняют взорванной породой, полученной от ее проходки, образуя штабель, из которого выводят концы обоих трубопроводов. Затем через трубопровод и патрубок для подачи ВВ заполняют гибкую оболочку ВВ, чередуя эту операцию с операцией по заполнению забойкой полости тупиковой восстающей выработки вокруг заполняемой ВВ гибкой оболочки посредством подачи забойки через открытый торец трубопровода для ее транспортирования. При заполнении ВВ гибкой оболочки вытесняемый из нее воздух выпускают через трубопровод для транспортирования забойки, а при заполнении забойкой полости тупиковой восстающей выработки вытесняемый воздух выпускают через трубопровод для подачи ВВ.

Существенными отличиями предложенного технического решения являются зарядка полости тупиковой восстающей выработки посредством трубопровода для подачи ВВ и трубопровода для транспортирования забойки, которые устанавливают в тупиковой восстающей выработке.

Посредством трубопровода для подачи ВВ в тупиковую восстающую выработку устанавливают предварительно закрепленную на нем гибкую оболочку для размещения ВВ. Размеры и форма гибкой оболочки обеспечивают размещение по длине тупиковой восстающей выработки линейного заряда ВВ необходимой проектной мощности с детонирующим шнуром, снабженным элементами коммутации к взрывной сети за пределами гибкой оболочки. Заполнение гибкой оболочки ВВ и заполнение забойкой полости тупиковой восстающей выработки вокруг гибкой оболочки, заполняемой ВВ, ведут, чередуя эти операции, что обеспечивает полноту заполнения ВВ полости гибкой оболочки и возможность использования меньшей толщины ее стенок.

При заполнении гибкой оболочки ВВ вытесняемый при этом воздух выпускают через трубопровод для транспортирования забойки, а при заполнении забойкой полости тупиковой восстающей выработки вытесняемый воздух выпускают через трубопровод для подачи ВВ.

Вышеуказанное обеспечивает безопасное ведение работ по заряжанию тупиковой восстающей выработки ВВ, так как работы ведутся без присутствия горнорабочих в этой выработке, и качественное выполнение операций по зарядке тупиковой восстающей выработки заполнением расчетным зарядом ВВ определенной полости гибкой оболочки, закрепленной в заданном проектном месте.

Пример осуществления способа заряжания ВВ тупиковой восстающей выработки показан (см. чертеж) на принципиальной схеме (вертикальный разрез) и пояснен примером реализации.

В тупиковой восстающей выработке 1 устанавливают оканчивающиеся в ее тупике 2 трубопровод 3 для транспортирования забойки и трубопровод 4 для подачи ВВ в полость 5 гибкой оболочки 6 посредством патрубка 7 подачи ВВ трубопровода 4, на конце которого закрепляют гибкую оболочку 6. Гибкая оболочка 6 снабжена патрубком 8 для прохода воздуха и имеет размеры, обеспечивающие размещение в ней линейного заряда 9 ВВ необходимой проектной мощности по длине тупиковой восстающей выработки 1. В полости 5 гибкой оболочки 6 закрепляют детонирующий шнур 10, снабженный элементами 11 коммутации к взрывной сети за пределами гибкой оболочки 6. После чего устьевую часть 12 тупиковой восстающей выработки 1 заполняют взорванной породой 13 от проходки этой выработки 1, образуя штабель породы 13. При этом из штабеля породы 13 выводят концы 14 и 15 соответственно трубопроводов 4, 3, снабженные трехходовыми кранами 16 и 17, подключенными соответственно к зарядной машине 18 для подачи ВВ и к закладочной машине 19 для подачи и транспортирования забойки.

Вначале зарядной машиной 18 по трубопроводу 4 через патрубок 7 в полость 5 гибкой оболочки 6 подают 30-100 кг ВВ (и более в зависимости от прочности материала гибкой оболочки 6), заполняя нижнюю ее часть. Под действием собственного веса ВВ гибкая оболочка 6 расправляется по длине тупиковой восстающей выработки 1, и вытесненный из гибкой оболочки 6 воздух через патрубок 8 попадает в трубопровод 3 и через открытый трехходовой кран 17 выходит в атмосферу. Затем заполняют нижнюю устьевую часть 12 тупиковой восстающей выработки 1 подачей забойки (песка мелкой фракции, пустой породы и т.п.) посредством закладочной машины 19 по трубопроводу 3 через открытый его торец. Вытесняемый при этом из полости тупиковой восстающей выработки 1 воздух через патрубок 8 поступает в полость 5 гибкой оболочки 6, затем через патрубок 7, трубопровод 4 и открытый трехходовой кран 16 - в атмосферу. Чередуя операции заполнения ВВ гибкой оболочки 6 и заполнения полости 5 тупиковой восстающей выработки 1 вокруг заполняемой ВВ гибкой оболочки 6, производят формирование линейного заряда ВВ в тупиковой восстающей выработке 1. При этом обеспечивают безопасность ведения работ по зарядке тупиковой восстающей выработки 1 и качественное формирование заряда ВВ.

Формула изобретения

Способ заряжания взрывчатым веществом тупиковой восстающей выработки, включающий проходку тупиковой восстающей выработки и зарядку ее полости зарядом взрывчатого вещества посредством трубопровода для подачи взрывчатого вещества, на конце которого предварительно закрепляют гибкую оболочку для размещения взрывчатого вещества, при этом гибкая оболочка имеет размеры, обеспечивающие размещение линейного заряда взрывчатого вещества по длине тупиковой восстающей выработки, причем в полости гибкой оболочки перед ее установкой закрепляют детонирующий шнур, снабженный элементами коммутации к взрывной сети за пределами гибкой оболочки, через трубопровод для подачи взрывчатого вещества заполняют гибкую оболочку взрывчатым веществом с выпуском из нее воздуха, вытесняемого при заполнении гибкой оболочки взрывчатым веществом, отличающийся тем, что при зарядке тупиковой восстающей выработки помимо трубопровода для подачи взрывчатого вещества используют трубопровод для транспортирования забойки, при этом упомянутые трубопроводы устанавливают в тупиковой восстающей выработке, а на конце трубопровода для подачи взрывчатого вещества, оканчивающегося в тупике тупиковой восстающей выработки, закрепляют гибкую оболочку для размещения взрывчатого вещества, которая в верхней части снабжена патрубком подачи взрывчатого вещества в ее полость и патрубком прохода воздуха, при этом трубопровод для подачи взрывчатого вещества соединяют с патрубком подачи взрывчатого вещества в полость гибкой оболочки, после установки обоих трубопроводов с гибкой оболочкой в полости тупиковой восстающей выработки устьевую часть этой выработки заполняют взорванной породой, полученной от ее проходки, образуя штабель, из которого выводят концы обоих трубопроводов, затем через трубопровод и патрубок для подачи взрывчатого вещества заполняют гибкую оболочку взрывчатым веществом, чередуя эту операцию с операцией по заполнению забойкой полости тупиковой восстающей выработки вокруг заполняемой взрывчатым веществом гибкой оболочки посредством подачи забойки через открытый торец трубопровода для ее транспортирования, причем при заполнении взрывчатым веществом гибкой оболочки вытесняемый из нее воздух выпускают через трубопровод для транспортирования забойки, а при заполнении забойкой полости тупиковой восстающей выработки вытесняемый воздух выпускают через трубопровод для подачи взрывчатого вещества.

РИСУНКИ

Рисунок 1