Способ взрывания уступов под цепными матами

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке крепких горных пород в стесненных условиях, когда необходимо исключить разброс взрываемой горной массы. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение безопасности взрывных работ за счет исключения разлета кусков породы под откос уступов. Указанная задача решается тем, что в способе взрывания уступов под укрытием, включающем бурение взрывных скважин, их заряжание, укрытие взрываемого объема матами из якорных цепей и взрывание горных пород, согласно изобретению, после зарядки скважин на поверхности уступа размещают горизонтальный цепной мат и с помощью балки с упругими проушинами, размещенной по его краю, закрепляют за анкеры, установленные в неглубоких скважинах за пределами взрываемого блока, затем на боковом откосе уступа размещают цепной мат так, чтобы нижний край ложился на подошву уступа длиной не менее 2 м, а верхний его край соединяют с горизонтальным цепным матом за пределами призмы возможного обрушения. После этого производят монтаж взрывной сети поверх укрытия и взрывают укрытый уступ. Заявляемый способ взрывания уступов под укрытием обеспечивает отбойку горных пород без разброса кусков под откос уступа. 2 ил.

 

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке крепких горных пород в стесненных условиях, когда необходимо исключить разброс взрываемой горной массы - при расконсервации временно нерабочих бортов глубоких карьеров, взрывании вблизи комплексов циклично-поточной технологии, разноске бортов глубоких скальных выемок в дорожном строительстве и т.д.

Известны способы взрывания горных пород с установкой над взрываемой поверхностью специальных укрытий различных конструкций или засыпкой поверхности уступа грунтом, автомобильными шинами навалом в несколько слоев для снижения разлета кусков горной породы [1]. Основными их недостатками являются предотвращение разлета кусков только с горизонтальных площадок, в то время как значительный выброс горной массы идет с откоса взрываемого уступа.

Способ взрывания в зажатой среде на подпорную стенку со стороны откоса уступа, исключающий разлет кусков с откоса уступа, часто неприемлем из-за отсутствия площадок достаточной ширины.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является способ взрывания под укрытием в виде матов, изготовленных из отходов якорных цепей и способных пропускать газы взрыва, снижая этим ударное воздействие на укрытие. Эластичность цепных матов при вспучивании породы от взрыва не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно обхватывается матом и удерживается им в компактном состоянии. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия, уравновешивает силу взрывного удара. Этим и объясняется полное отсутствие разлета отдельных кусков, а вся разрыхленная горная масса подбрасывается взрывом на 1-5 м вверх и падает обратно [2].

Недостатком этого способа является большой разлет кусков взорванной горной массы под откос уступа, поскольку укрывают только горизонтальную поверхность.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является исключение разлета кусков породы под откос уступов при взрывных работах.

Поставленная задача достигается тем, что в способе взрывания уступов под укрытием, включающем бурение взрывных скважин, их заряжание, укрытие взрываемого объема матами из якорных цепей и взрывание горных пород, согласно изобретению, после зарядки скважин на поверхности уступа размещают горизонтальный цепной мат и с помощью балки с упругими проушинами, размещенной по его краю, закрепляют за анкеры, установленные в неглубоких скважинах за пределами взрываемого блока, затем на боковом откосе уступа размещают цепной мат так, чтобы нижний край ложился на подошву уступа длиной не менее 2 м, а верхний его край соединяют с горизонтальным цепным матом за пределами призмы возможного обрушения, после этого производят монтаж взрывной сети поверх цепных матов и взрывают укрытый уступ.

На фиг.1 изображен уступ горных пород, укрытый цепными матами из якорных цепей в разрезе; на фиг.2 - узел А на фиг.1.

Способ взрывания уступов под цепными матами осуществляют следующим образом.

Взрываемый уступ 1 обуривают взрывными скважинами 2 и по первому ряду следующего взрываемого блока бурят неглубокие (2-4 м) скважины, в которые устанавливают анкеры 3, используя для этого проушины 4. Анкеры могут быть изготовлены из обрезков толстостенных труб, например из бывших в употреблении буровых штанг станков шарошечного бурения. После этого производят зарядку взрывных скважин 2. Крайние от бокового откоса взрывные скважины заряжают уменьшенным зарядом выпирающего действия, при котором энергия взрыва окажется достаточной для смещения породы в сторону свободной поверхности, причем это смещение охватит всю толщу породы между зарядом и поверхностью и будет сопровождаться ее дроблением с выпучиванием, без разброса [3].

После зарядки взрывных скважин 2 уступ 1 готовят к взрыву, для этого детонирующий шнур или волноводы от боевиков скважин сворачивают в кольца и прячут в верхнюю часть забойки, чтобы не повредить при последующих работах по укрытию уступа. После этого на поверхности взрываемого участка уступа 1 размещают горизонтальный цепной мат 5, выполненный, например, из якорных цепей, с помощью автомобильного крана большой грузоподъемности, поскольку 1 м² цепных матов из якорных цепей имеет массу от 100 до 230 кг. С помощью упругих проушин 6, выполненных, например, из бывших в употреблении автомобильных шин, закрепленных к балке 7 на краю цепного мата 5, его закрепляют за анкеры 3, надевая упругие проушины 6 через проушины 4. Затем на боковом откосе уступа 1 размещают цепной мат 8 таким образом, чтобы нижняя часть была уложена на подошву уступа на длине не менее 2 м. Верхняя его часть снабжена балкой 9 с соединительными элементами 10, например крюками. С помощью балки 9 цепной мат 8 краном приподнимают над поверхностью уступа, вытягивают верхний его край с балкой 9 за призму возможного обрушения 11 и укладывают на горизонтальный цепной мат 5. После этого соединительными элементами 10 цепные маты 5 и 8 соединяют вместе.

После монтажа цепных матов всю технику и рабочих удаляют за пределы опасной зоны и приступают к монтажу взрывной сети. Для этого через зазоры в цепных матах из скважин извлекают детонирующие шнуры или волноводы и монтируют взрывную сеть поверх цепных матов.

При поочередном взрыве зарядов рыхления основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород и смещение газопроницаемых цепных матов 5 и 8. Причем первым начинает смещаться цепной мат 8, поскольку вспучивание породы начинается с откоса уступа. Через балку 9 и соединительные элементы 10 усилие передается на цепной мат 5. Таким образом в действие вступает объединенная система цепных матов 5 и 8. Эластичность цепных матов при вспучивании породы от взрыва не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно обхватывается матами и удерживается ими в компактном состоянии. Цепные маты 8 и 5 от смещения в сторону откоса уступа удерживаются анкерами 3 через упругие проушины 6 и балку 7, поэтому цепные маты начнут сползать по вспучивающейся горной массе и за счет сил трения оказывать дополнительное сопротивление перемещению отдельных кусков. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия из цепных матов, уравновешивает силу взрывного удара. Упругие проушины 6 смягчают резкий рывок цепных матов, снижая нагрузку на анкеры 3. Высота подбрасывания породы с укрытием из цепных матов 5 и 8 зависит только от толщины взрываемого слоя и коэффициента разрыхления породы, поскольку от последнего зависит величина вспучивания породы после ее разрыхления. Учитывая, что коэффициент разрыхления пород при взрывании в зажиме составляет 1,05-1,1, а высота взрываемых уступов 10-15 м, запаса цепного мата 8 в 2 м на подошве уступа будет достаточно, чтобы он, вспучиваясь, не вышел за пределы взрываемой горной массы.

После взрыва цепные маты с помощью проушин, снятых с анкеров, стягивают с поверхности горной массы бульдозерами. При затруднениях цепные маты разъединяют и по частям убирают с горной массы. Анкеры удаляют из скважин, добуривают их до проектной глубины и используют как взрывные скважины первого ряда следующего взрывного блока.

Таким образом, заявляемый способ взрывания уступов под цепными матами обеспечивает отбойку горных пород без разброса кусков под откос, позволяя тем самым решить поставленную задачу.

Источники информации

1. Инструкция по производству взрывных работ с защитными укрытиями. М.: ЦПЭС, 1987.

2. Авдеев Ф.А., Южаков С.В. Новый вид защиты от разлета кусков породы при взрывах // Взрывное дело №61/18. М.: Недра. 1966. С.218-223 (прототип).

3. Г.П.Демидюк. Применение энергетического принципа к расчету скважинных зарядов на карьерах. // Взрывное дело №62/19. М.: Недра. 1967. С.36-51.

Способ взрывания уступов под цепными матами, включающий бурение взрывных скважин, их заряжание, укрытие взрываемого объема цепными матами из якорных цепей и взрывание горных пород, отличающийся тем, что после зарядки скважин на поверхности уступа размещают горизонтальный цепной мат и с помощью балки с упругими проушинами, размещенной по его краю, закрепляют за анкеры, установленные в неглубоких скважинах, затем на боковом откосе уступа размещают цепной мат так, чтобы его нижний край ложился на подошву уступа длиной не менее 2 м, а верхний его край соединяют с горизонтальным цепным матом за пределами призмы возможного обрушения, после этого производят монтаж взрывной сети поверх цепных матов и взрывают укрытый уступ.