СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЦЕЛИКОВ Российский патент 1995 года по МПК E21C37/00 F42D3/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при отбойке руды подземным способом в условиях повышенного горного давления.

Известен опыт отбойки крепких железных руд [1] включающий проходку восстающих выработок, заряжание их ВВ и взрывание на компенсационную и зажимающую среду.

Недостатками данного технического решения являются следующие: необходим большой объем проводимых выработок, трудно осуществима механизация работ, взрыв большого концентрированного заряда оказывает влияние на состояние устойчивости соседнего заряда.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ разрушения горных пород сближенными скважинными зарядами, включающий бурение скважин, расположенных пучками по концентрическим дугам, заряжание их взрывчатым веществом и короткозамедленное взрывание, при этом в каждом пучке бурят и заряжают взрывчатым веществом дополнительные скважины со стороны охраняемого массива, а взрывание зарядов в дополнительных скважинах производят до взрывания основных зарядов для образования экранирующей щели.

Этот способ позволяет в некоторой степени управлять энергией взрыва и улучшить качество дробления массива.

Недостатки способа большой объем затрат, связанных с проходкой дополнительных горных выработок из-за разноса осей зарядных полостей для концентрированных зарядов ВВ, выполненных в форме пучков скважин, и дополнительных зарядов для образования экранирующих щелей. Оформление щелей при глубине скважин до 50-60 м в междублоковом целике становится практически невозможным из-за отклонения скважин до 5 м.

Цель изобретения повышение эффективности отбойки за счет направленного разрушения регулируемых зон дробления и увеличения компенсационной емкости.

Цель достигается тем, что в способе разрушения целиков, включающем создание щелей скважинными зарядами по контуру обрушаемого массива концентрированным зарядом, размещение концентрированного заряда и короткозамедленное взрывание с опережением взрывания зарядов по формированию щели, в массиве создают зарядные полости и их центры размещают на одной линии в горной выработке, при этом щель образуют одним зарядом, размещенным в сопряженных скважинах с противоположно кумулятивными формами, причем одну из полостей в сторону зажатой среды образуют зарядом увеличенной массы.

При таком способе разрушения целиков обеспечивается более равномерное и качественное дробление массива как со стороны компенсационного пространства, так и со стороны зажимающей среды, в которой потенциальной энергии на деформацию и разрушение требуется больше, чем со стороны компенсации. Применение в ряду зарядов с концентрированными большей емкости для кумулятивной части заряда в сторону зажимающей среды и меньшей емкости в сторону компенсационной камеры обеспечивают одним зарядом образование поперечной целику щели, которая одновременно является экранирующей, компенсационной, так как со стороны зажимающей среды компенсация создана более мощной кумулятивной частью заряда, чем в сторону компенсационной камеры, что приводит к повышению эффективности отбойки концентрированными зарядами и снижение выхода негабарита. Таким образом, эти признаки обеспечивают соответствие предлагаемого технического решения критерию "новизна".

На фиг.1 изображен продольный разрез по целику; на фиг.2 схема расположения целика и зарядов ВВ, вид сверху.

После оформления днища 1, подсечки 2, компенсационной камеры 3 одновременно формируют полости (восстающие выработки) для основных концентрированных зарядов 4 цилиндрической формы методом секционного взрывания скважин и для вспомогательных зарядов 5, размещенных сопряженных скважинах с противоположно кумулятивными формами для зарядов ВВ 6 и 7, причем заряд 7 в сторону зажимающей среды увеличен по мощности за счет дополнительного бурения сопряженных скважин, также заряд ВВ в одной из по перечных щелей, например в поперечной щели 8, увеличен по мощности, так как взрывают его первым в условиях увеличенного бокового давления (от вмещающих пород).

При выпуске рудной массы из восстающих выработок (для концентрированного заряда ВВ цилиндрической формы) на подсечку оставляют в нем рудную массу в качестве подушки 9, равной по высоте от кровли подсечки линии наименьшего сопротивления, и производят ее уплотнение усиленным по мощности взрывом последней секции при проходке восстающего с оставлением целика 10 пробка (забойка для заряда). Полости сопряженных скважин производят станками НКР-100М с применением специальных устройств по бурению сопряженных скважин. После оформления полостей для зарядов ВВ в полостях двухсторонней кумулятивной формы устанавливают перекрывающую пробку 11 в центральную скважину и производят заполнение полостей расcыпным ВВ с помощью зарядных машин и сверху укладывают промежуточный боевик (патрон ВВ и детонирующий шнур), на которые насыпают буровой шлам (забойка). Затем к концам детонирующих шнуров присоединяют электродетонаторы для зарядов: кумулятивных 0-25 мс, цилиндрических форм 50-75 мс.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позволит упростить конструкцию буровых горизонтов и подготовку полостей для зарядов, получить лучшее дробление, сократить в большом объеме средства взрывания (особенно детонирующий шнур) и создать условия для перехода на применение водонаполненных горячельющихся ВВ.

Способ разрушения целиков относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке рудных месторождений в условиях повышенного горного давления. Сущность изобретения: в способе разрушения целиков, включающем создание зарядных и ослабляющих полостей в массиве целика, размещение концентрированных зарядов ВВ в зарядных полостях и отбойку массива на компенсационное пространство и зажимающую среду, центры зарядных полостей размещают на одной линии в горной выработке, при этом ослабляющие полости образуют одним зарядом, размещенным в сопряженных полостях с противоположно кумулятивными формами, а полости для зарядов располагают между проектными контурами массива, отбиваемого концентрированными зарядами ВВ и взрывают короткозамедленно, причем одну из ослабляющих полостей образуют зарядом увеличенной массы взрыванием первой ступенью замедления, а концентрированные заряды взрывают в последнюю очередь. 2 ил.

СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЦЕЛИКОВ, включающий создание щелей скважинными зарядами по контуру обрушаемого массива концентрированным зарядом, размещение концентрированного заряда и короткозамедленное взрывание с опережением взрывания зарядов по формированию щели, отличающийся тем, что в массиве создают зарядные полости и их центры размещают на одной линии в горной выработке, при этом щель образуют одним зарядом, размещенным в сопряженных скважинах с противоположно кумулятивными формами, при этом одну из полостей в сторону зажатой среды образуют зарядом увеличенной массы.