СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ВРУБОВОЙ ПОЛОСТИ Российский патент 1995 года по МПК F42D3/04 

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к технологии проходки горных выработок с использованием секционных (ярусных) прямых врубов с компенсационными шпурами.

Известен способ образования врубовой полости, включающий бурение врубовых шпуров первого и второго яруса (секции), из которых врубовые шпуры первого яруса (секции) бурят вдвое короче, заряжание их и последовательное взрывания сначала зарядов первого яруса (секции), затем второго [1]
Известно техническое решение, в которой применяют полиэтиленовые ампулы с самозакрывающимися клапанами [2]
Известен также способ образования врубовой полости, включающий бурение перпендикулярно поверхности забоя центрального и симметрично ему заданной глубины периферийных шпуров, также бурение укороченных шпуров, которые размещают между периферийными, заряжание периферийных и укороченных шпуров зарядами ВВ, взрывание зарядов ВВ в укороченных шпурах перед взрыванием в периферийных шпурах [3]
Недостатком этих способов является низкая эффективность образования врубовой полости, поскольку раздельное бурение шпуров первой и второй секции для размещения в них зарядов ВВ увеличивает объем буровых работ. Кроме этого, использование этих способов с увеличением длины заходки (глубины шпуров) приведет к резкому снижению коэффициента использования шпуров (КИШ), что повлечет за собой повышение удельного расхода ВВ и понижение эффективности отбойки в целом.

Техническая задача повышение коэффициента использования шпура с увеличением глубины образования врубовой полости путем последовательного взрывания зарядов устьевой и забойной секции, что в конечном итоге повышает эффективность взрывной отбойки в целом.

Техническая задача решается за счет того, что способ образования врубовой полости, включающем бурение перпендикулярно поверхности забоя центрального и симметрично ему заданной глубины периферийных шпуров, бурение укороченных шпуров, которые размещают между периферийными, заряжание периферийных и укороченных шпуров зарядами ВВ, взрывание зарядов ВВ в укороченных шпурах перед взрыванием ВВ в периферийных шпурах, центральный шпур выполняют компенсационным, причем периферийные шпуры заряжают устьевыми и забойными секционными зарядами ВВ с образованием между ними воздушных промежутков, при этом заряды ВВ в укороченных шпурах размещают в донной части напротив воздушных промежутков секционных зарядов в периферийных шпурах, забойные секционные заряды в которых взрывают после инициирования устьевых секционных зарядов.

Расположение в предлагаемом способе полиэтиленовых ампул, заполненных воздухом, для разделения зарядов устьевой и забойной секции позволяет упростить способ.

На фиг. 1 дана конструкция зарядов врубовых шпуров; на фиг. 2 врубовая полость после взрыва зарядов в укороченных шпурах; на фиг. 3 то же, после взрыва зарядов устьевой секции; на фиг. 4 варианты расположения шпуров во врубе в зависимости от напластования горных пород.

Сущность способа заключается в том, что после взрыва зарядов в укороченных шпурах образуются промежуточные забойки между устьевой и забойной секциями во врубовых периферийных шпурах. Образовавшиеся надежные промежуточные забойки между секциями исключают передачу возникающей при ударно-волновом воздействии детонации через влияние между секционными зарядами и переуплотнение зарядов забойной секции. Однако именно расположение периферийных и укороченных шпуров по линии напластования горных пород позволяет получить надежную промежуточную забойку между устьевой и забойной секциями во врубовых периферийных шпурах, почти не отличающейся по плотности от отбиваемого массива. Известно, что горные породы легче разрушаются по напластованию, чем вкрест напластования. В связи с этим при предложенной схеме расположения вруба относительно напластования горных пород будет более эффективно использоваться энергия взрыва запрессовочного заряда, расположенного в укороченном шпуре. Затем после взрыва зарядов устьевой секции образуется дополнительная обнаженная плоскость, которая совместно с межсекционной запрессовкой создает благоприятные условия для работы зарядов забойной секции, что благоприятствует более рациональному расходу энергии ВВ. Таким образом, расположение периферийных и укороченных шпуров по линии напластования горных пород и энергии взрыва запрессовочного заряда используется для получения надежной промежуточной забойки между зарядами устьевой и забойной секции и разупрочнения межшпуровых целиков на границе их раздела, в конечном итоге при секционном взрывании повышается эффективность образования врубовой полости.

Рассмотрим осуществление способа на конкретном примере (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6). Бурится центральный компенсационный шпур 0 и на одинаковом расстоянии от него (20) см по линии напластования горных пород периферийные врубовые 3, 4, 5, 6 шпуры глубиной 4 м и укороченные 2,5 м.

В начале осуществляется зарядка периферийных врубовых шпуров забойной секции II длиной 1,6 м. Патрон-боевик 7 располагается в конце шпура вторым после патрона ВВ 8 и к устью шпура выводится огнепроводный шнур 12. После зарядки забойной секции глубоких периферийных шпуров 3, 4, 5, 6 в них остаются воздушные промежутки с двумя полиэтиленовыми ампулами 9, заполненные воздухом, по 30 см каждая (всего 60 см). Затем осуществляется зарядка устьевой секции I на длину 1,4 м. После этого в донной части укороченных шпуров 1,2 располагаются запрессовочные заряды 11. Для усиления эффекта взрыва в коротких и в устьевой части периферийных шпуров устанавливаются гидрозабойки 10. Таким образом в одном удлиненном шпуре размещаются 2 патрона-боевика 7 с двумя нитями огнепроводных шпуров 12 при двух независимых секциях взрывания-устьевой I и забойной II. Огнепроводные шнуры 12 устьевой и забойной секции, а также заряда укороченного шпура берутся одинаковой длины. Собираются в один пучок последовательно. В начале укороченного шпура 1, 2, а затем вразбежку через 5 см от него (согласно ЕПБ) огнепроводных шнуров устьевой и забойной секции. При такой последовательности пучкования огнепроводных шнуров взрываются последовательно с интервалом 5 с (1 см огнепроводного шнура горит 1 с). В дальнейшем в момент, когда произойдет взрыв зарядов устьевой секции, огнепроводные шнуры забойной секции успевают прогореть отбиваемый массив I секции (устьевой), участок запрессовки и углубится в массив на величину, вполне достаточную, чтобы не произошло разрушение огнепроводного шнура забойной секции и по этой причине не прекратилось горение ее сердцевины. Первым инициируется запрессовочные заряды 11 в укороченных шпурах 1, 2. После взрыва заряда 11 в укороченных шпурах между устьевой и забойной секциями образуется надежная промежуточная забойка 13 и между ними разупрочняется межшпуровой массив. Затем взрывается устьевая секция I инициированием патронa-боевика 7. При взрыве зарядов устьевой секции, образовавшаяся промежуточная забойка 13 по плотности не отличающееся от плотности отбиваемого массива, исключает передачу детонации через влияние к зарядам забойной секции. Затем после взрыва зарядов устьевой секции образуется дополнительная обнаженная плоскость 14, которая совместно с межсекционной запрессовкой 13 создает благоприятные условия для работы зарядов забойной секции. В последнюю очередь происходит инициирование зарядов забойной секции 11.

Все это в конечном итоге благоприятствует более рациональному расходу энергии взрывчатых веществ и приводит к повышению эффективности образования врубовой полости.

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к технологии проходки выработок с применением секционного взрывания. Сущность изобретения: производится бурение центрального, периферийных и укороченных шпуров, секционное заряжение периферийных шпуров с разделением секций воздушными промежутками, при этом центральный шпур выполняют компенсационным, а заряды ВВ в укороченных шпурах размещают в донной части напротив воздушных промежутков секционных зарядов в периферийных шпурах, забойные секционные заряды в которых взрывают после инициирования устьевых секционных зарядов. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ВРУБОВОЙ ПОЛОСТИ, включающий бурение перпендикулярно к поверхности забоя центрального и симметрично ему заданной глубины периферийных шпуров, бурение укороченных шпуров, которые размещают между периферийными, заряжение периферийных и укороченных шпуров зарядами ВВ, взрывание заряда ВВ в укороченных шпурах перед взрыванием ВВ в периферийных шпурах, отличающийся тем, что центральный шпур выполняют компенсационным, причем периферийные шпуры заряжают устьевыми и забойными секционными зарядами ВВ с образованием между ними воздушных промежутков, при этом заряды ВВ в укороченных шпурах размещают в донной части напротив воздушных промежутков секционных зарядов в периферийных шпурах, забойные секционные заряды в которых взрывают после инициирования устьевых секционных зарядов. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что периферийные шпуры заданной глубины и укороченные располагают по линии напластования горных пород.