СПОСОБ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Российский патент 1998 года по МПК F42D3/04 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при взрывном дроблении полезных ископаемых скважинными и камерными зарядами взрывчатого вещества.

Известны способы взрывной отбойки пучковыми скважинными зарядами взрывчатого вещества (например, а.с. N 160134), в которых параллельно-сближенные скважины располагают на расстоянии 2-3 диаметров друг от друга в количестве 6-8 скважин в пучке, а пучки скважинных зарядов располагают по геометрической сетке 3 х 4 до 6 х 6 м. Максимально возможный уровень насыщения горного массива взрывчатым веществом при этом способе отбойки составляет 0,800 кг/г.

Недостатком указанного способа является ограниченная степень дробления уровнем насыщения энергией взрывчатого вещества.

Известен также способ отбойки горного массива камерными зарядами ВВ, расположенными в восстающих горных выработках (см. Римарчук Б.И. "Параметры отбойки массива концентрированными зарядами, расположенными в изолированных восстающих выработках". - В сб. "Разработка руд черных металлов", Кривой Рог, 1981, с. 81-96). Удельный расход ВВ при этом достигает значений 1,5-2,0 кг/т.

Недостатком способа является наличие нерегулируемых зон дробления за радиусом действия камерных зарядов, расположенных в восстающих выработках, с выходом крупных кусков горной массы и значительного сейсмического воздействия на охраняемые объекты и горные выработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ взрывного дробления целиков, включающий образование двух ослабляющих полостей поперечными сечениями в форме треугольников, стороны которых примыкают к противолежащим флангам целика на его контакте с массивом (см. а.с. N 1547476, кл F 42 D 3/04, E 21 C 41/00, 1988). Недостатком этого способа является неравномерное развитие радиальных трещин вокруг каждого заряда, значительный объем буровых и нарезных работ.

Целью предлагаемого изобретения является снижение затрат на отбойку, сейсмического воздействия на охраняемые объекты и горные выработки, повышение равномерности и качества дробления за счет перераспределения напряжений в разрушаемом массиве.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе, включающем образование ослабляющих полостей с поперечными сечениями в форме равнобедренных треугольников с вершиной, обращенной вовнутрь массива, бурение глубоких скважин, проходку восстающих выработок, заряжание скважин и восстающих выработок, взрывание их в определенной последовательности, глубокие скважины бурят для создания ослабляющих полостей рядами, параллельными фронту отбойки и боковой поверхности ослабляющей полости, и взрывают их короткозамедленно в первую очередь, а восстающие выработки располагают между ослабляющими полостями в точке пересечения линии, проходящей через заряды скважин, расположенные в последнем ряду для создания ослабляющих полостей, и параллельной фронту отбойки, с биссектрисой угла, образованного между боковой поверхностью ослабляющей полости и плоскостью обнаружения, существующей или вновь образованной в процессе взрыва.

При этом угол, образованный между боковой поверхностью ослабляющей полости и плоскостью обнажения, определяется по формуле:
град.,
где
β - угол между боковыми поверхностями ослабляющей полости, град.

Оптический угол α , при котором площадь нерегулируемых зон дробления камерными зарядами в восстающих выработках сведена до минимума, составляет 125-130^o.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором в качестве примера изображен план бурового горизонта блока, подготовленного к массовому обрушению.

На чертеже представлена схема расположения и взрывания зарядов глубоких скважин 1, расположенных рядами, параллельными фронту отбойки 2 и боковой поверхности ослабляющей полости в форме равнобедренного треугольника 3. Восстающие выработки 4 располагают между ослабляющими полостями в точке пересечения линии, проходящей через вершину угла равнобедренного треугольника (последний ряд скважин для образования ослабляющей полости) с биссектрисой угла α , образованного между боковой поверхностью ослабляющей полости и плоскостью обнажения со стороны компенсационной камеры 5.

По окончании бурения скважин 1 и проходки восстающих горных выработок 4 приступают к созданию удлиненных зарядов глубоких скважин и камерных зарядов в восстающих выработках.

Взрывание зарядов глубоких скважин и камерных зарядов в восстающих выработках производят в определенной последовательности.

Вначале взрывают глубокие скважины в центральной части ослабляющей полости. Затем коротко-замедленно между собой и по отношению к скважинам, расположенным по боковой поверхности ослабляющей полости, взрывают их на отрезную щель 5 и породы ранее обрушенного блока 6.

При этом образуются изолированные участки массива столбообразной формы 7, которые обрушают камерными зарядами в восстающих выработках 4 в последнюю очередь.

Такое расположение глубоких скважин и восстающих горных выработок, а также порядок их взрывания по сравнению с прототипом обеспечивает:
1. Равномерное и качественное дробление горных пород за счет снижения площадей нерегулируемых зон дробления камерными зарядами, а также за счет равного сопротивления в сторону существующих и вновь образуемых плоскостей обнажения в процессе взрыва, так как заряды в восстающих выработках располагают на биссектрисе угла, образованного между боковой поверхностью ослабляющей полости и плоскостью обнажения.

2. Снижение объемов буровых и нарезных работ за счет расширения сетки скважин и использования камерных зарядов в восстающих выработках.

3. Снижение сейсмического воздействия на охраняемые объекты и горные выработки за счет создания изолированных друг от друга участков массива столбообразной формы, которые взрывают в последнюю очередь.

Предлагаемый способ взрывной отбойки полезных ископаемых позволяет снизить трудоемкость проходческих и буровых работ, сократить расход средств взрывания, повысить производительность труда при подготовке и производстве массовых взрывов, безопасность работ и улучшить санитарно-гигиенические условия рабочих мест.

Использование: изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при взрывной отбойке массива горных пород скважинными и камерными зарядами взрывчатого вещества. Сущность изобретения: для снижения затрат на отбойку, повышение равномерности и качества дробления горной массы, сейсмического воздействия на охраняемые объекты и горные выработки в известном способе, включающем образование ослабляющих полостей с поперечными сечениями в форме равнобедренных треугольников с вершиной, обращенной вовнутрь массива, бурение глубоких скважин, проходку восстающих выработок, заряжание скважин и восстающих выработок, взрывание их в определенной последовательности, глубокие скважины бурят для создания ослабляющих полостей рядами, параллельными фронту отбойки и боковой поверхности ослабляющей полости, и взрывают их короткозамедленно в первую очередь, а восстающие выработки располагают между полостями в точке пересечения линии, проходящей через заряды скважин, расположенные в последнем ряду для создания ослабляющих полостей и параллельной фронту отбойки, с биссектрисой угла, образованного между боковой поверхностью ослабляющей полости и плоскостью обнажения, существующей или вновь образованной в процессе взрыва, при этом угол между боковой поверхностью ослабляющей полости и плоскостью обнажения определяют по формуле: где: β - угол между боковыми поверхностями ослабляющей полости, град. 1 ил.

Способ взрывной отбойки полезных ископаемых, включающий образование ослабляющих полостей с поперечными сечениями в форме равнобедренных треугольников, с вершиной, обращенной вовнутрь массива, бурение глубоких скважин, проходку восстающих выработок, заряжание скважин и восстающих, взрывание их в определенной последовательности, отличающийся тем, что глубокие скважины бурят для создания ослабляющих полостей рядами, параллельными фронту отбойки и боковой поверхности ослабляющей полости, и взрывают их короткозамедленно в первую очередь, а восстающие выработки располагают между ослабляющими полостями в точке пересечения линии, проходящей через заряды, расположенные в последнем ряду скважин для создания ослабляющих полостей и параллельной фронту отбойки, с биссектрисой угла, образованного между боковой поверхностью ослабляющей полости и плоскостью обнажения, существующей или вновь образованной в процессе взрыва, при этом угол между боковой поверхностью ослабляющей полости и плоскостью обнажения определяют по формуле

где β - угол между боковыми поверхностями ослабляющей полости, град.