Способ направленного разрушения горных пород при подготовке выемочного блока
Владельцы патента RU 2564716:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) (RU)
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в рудных шахтах при блочной отбойке горной массы. Способ направленного разрушения горных пород при подготовке выемочного блока включает бурение в плоскости предполагаемого разрушения контурного ряда пучков скважин, их заряжание взрывчатым веществом и взрывание. Устья скважин контурного ряда расположены в форме полуокружностей, ориентированных навстречу друг другу и направленных вдоль границы контура выемочного блока. Контурный ряд скважинных зарядов ВВ взрывают первой очередью по отношению к остальным отбойным пучкам скважин. Взрывание зарядов ВВ в контурном ряду производят попарно полуокружностями скважин с замедлением через определенные интервалы. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности и качества оконтуривания подготавливаемого выемочного блока. 2 ил.
Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано в рудных шахтах при блочной отбойке горной массы.
Проблемным является вопрос обеспечения четкого прямолинейного контура подготавливаемого блока при взрывании контурного ряда пучков скважинных зарядов ВВ разрушаемою блока.
Известен способ массовой отбойки полезных ископаемых, принятый за прототип, заключающийся в том, что скважины располагают по полукольцу, направленному выпуклостью к обнаженной поверхности. Полукольца расположены параллельно обнаженной поверхности взрываемого блока, а со стороны следующего не взрываемого блока дополнительно бурят скважину по оси симметрии полукольца в промежутке между центром полукольца и продолжением его пути (SU 687234 А1, 25.09.1979).
Недостатками данного способа являются следующие:
1. Расположение скважин в форме полуколец, выпуклая сторона которых направлена в сторону обнаженной поверхности, предусматривает усиление волн напряжения и повышение КПД взрыва в пределах всего разрушаемого блока и не предусматривает предварительного оконтуривания на границе с неразрушаемым блоком.
2. После взрывания зарядов ВВ в скважинах, расположенных по оси симметрии полукольца в промежутках между центром полукольца и продолжением его пути, расстояние между которыми достаточно большое, граница контура со следующим блоком будет образована криволинейной и разорванной, что отрицательно повлияет на подготовку и качество разрушения следующего блока.
Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение эффективности и качества оконтуривания подготавливаемого выемочного блока без дополнительных трудовых и экономических затрат.
Указанный технический результат достигается тем, что способ направленного разрушения горных пород при подготовке выемочного блока, включающий бурение в плоскости предполагаемого разрушения контурного ряда пучков скважин, их заряжание взрывчатым веществом и взрывание, согласно изобретению:
- устья скважин контурного ряда расположены в форме полуокружностей, ориентированных навстречу друг другу и направленных вдоль границы контура выемочного блока;
- контурный ряд скважинных зарядов ВВ взрывают первой очередью по отношению к остальным отбойным пучкам скважин;
- взрывание зарядов ВВ в контурном ряду производят попарно полуокружностями скважин с замедлением через определенные интервалы в направлении образуемого контура разрушаемого породного массива.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема положения выемочных и подготавливаемых блоков, а на фиг. 2 - формирование направленного действия энергии взрыва скважинных зарядов ВВ в контурном ряду подготавливаемого выемочного блока.
Заявляемое техническое решение осуществляется следующим образом. После отработки блока 1 (фиг. 1) производится подготовка к взрыванию блока 2. Контурный ряд пучков скважин на границе со следующим блоком 3 пробуривают таким образом, чтобы устья пучков скважин располагались в форме полуокружностей в направлении образуемого контура подготавливаемого блока 2 на границе с блоком 3 (остальные пучки скважин в подготавливаемом блоке 2 на фиг. 1 не показаны). После заряжания всех пучков скважин в подготавливаемом выемочном блоке 2 осуществляют их взрывание, при этом контурный ряд пучков скважин взрывают первой очередью. А в пределах контурного ряда первой серией взрывают центральные пучки скважин А-А′, второй серией с замедлением пучки скважин В-В′, затем С-С′ и т.д.
Расположение скважин в пучке в форме полуокружностей при взрывании зарядов ВВ в них создает принцип кумулятивного воздействия на разрушаемый породный массив. В этом случае волны напряжений в породе при взрыве зарядов ВВ аккумулируются в направлении раскрытия полуокружностей (фиг. 2) и на породный массив в контурном ряду создается усиленное направленное воздействие энергии взрыва.
При взрыве первой серии пучков скважин А и А′ аккумулированные равнодействующие волн напряжения действуют навстречу друг другу, их взаимное воздействие на породный массив усиливается и за счет этого происходит эффективное разрушение участка породы между пучками скважин А и А′, при этом образуется подобие врубовой щели. Второй серией взрываются пучки скважин В и В′, возбуждаемые при этом аккумулированные волны напряжений достигают поверхностей обнажения от взрыва пучков скважин А и А′, происходит их наложение на отраженные волны, что формирует усиление действия взрыва на разрушаемый породный массив. По такому же механизму разрушаются участки породы от взрыва пучков скважин С-С′, Д-Д′ и т.д. После завершения взрыва пучков скважин контурного ряда формируется четкий контур границы блоков 2 и 3.
Преимущества заявляемого технического решения заключаются в том, что пучки скважин контурного ряда расположены в форме полуокружностей, ориентированных в направлении образуемого контура разрушаемого породного массива, что создает эффект кумулятивного суммирования энергии волн напряжения вдоль границы контура разрушаемого выемочного блока.
Эффективность предлагаемого способа направленного разрушения горных пород при подготовке выемочного блока оценивается за счет:
- направленного воздействии энергии волн напряжения вдоль контура разрушаемого выемочного блока и оформления четкого прямолинейного контура на границе со следующим блоком;
- повышение качества подготовки и эффективности разрушения следующего блока.
Способ направленного разрушения горных пород при подготовке выемочного блока, включающий бурение в плоскости предполагаемого разрушения контурного ряда пучков скважин, их заряжание взрывчатым веществом и взрывание, отличающийся тем, что устья скважин контурного ряда расположены в форме полуокружностей, ориентированных навстречу друг другу и направленных вдоль границы контура выемочного блока, контурный ряд скважинных зарядов ВВ взрывают первой очередью по отношению к остальным отбойным пучкам скважин, взрывание зарядов ВВ в контурном ряду производят попарно полуокружностями скважин с замедлением через определенные интервалы.
