СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД И РУД ГИДРОВЗРЫВОМ Российский патент 2017 года по МПК F42D1/08 F42D3/04 E21C37/06 

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к взрывной отбойке горных пород и руд.

Известен способ формирования шлангового заряда в скважинах, включающий бурение скважин, размещение в скважине шлангового заряда, закрепление его на пластиковой трубе, заполнение водой скважины через полость трубы до верхней отметки шлангового заряда и промежутков между витками шлангового заряда до высоты его расположения в скважине (Патент №2443965, F42B 3/087, F42D 3/04, опубл. 27.02.2012) (1).

Недостатком такого способа является сложность конструкции заряда и ограниченная область применения: взрывание только монолитных горных пород при открытом способе разработки, конструкция заряда сложна в изготовлении, требует разработки и создания специализированного взрывного шланга и комплекта перфорированных труб.

Известен шпуровой скважинный удлиненный заряд ВВ и способ ведения взрывных работ с использованием этого заряда. Способ включает размещение заряда ВВ в скважине со средством взрывания, выполненным в виде взрывающейся проволоки, помещенным в пустую оболочку, заполнение оболочки жидким ВВ, заполнение зазора между стенками скважины и оболочкой заряда водой (Патент №2066837, F42D 3/04, F42D 1/02 опубл. 20.09.1996) (2).

К недостаткам данного способа следует отнести невозможность сохранения необходимого, равномерного зазора между оболочкой заряда и стенкой скважины, заполненного водой для всестороннего воздействия на разрушаемый материал при его трещиноватой структуре, формирующейся от ранее произведенных взрывов. Это ведет к снижению эффективности гидровзрывания и снижению качества дробления горной массы. Также недостатком данного способа является использование жидкого ВВ, при повреждении оболочки произойдет смешивание жидкого ВВ и воды, что приведет к снижению качества дробления или необходимо создавать очень плотную оболочку, что также негативно отразится на силе взрыва.

Наиболее близким решением к зобретению по технической сущности является способ взрывного дробления скальных горных пород, включающий размещение заряда ВВ или его части в скважине в оболочке, с зазором относительно стенок скважины, заполнение зазора веществом, акустическая жесткость которого меньше, чем у горных пород, например водой, инициирование заряда и взрывание. А площадь поперечного сечения заряда ВВ рассчитывают по математической формуле (Патент №2208220, F42D 3/04, опубл. 10.07.2003) (3).

Недостатком такого способа отбойки горных пород является тот факт, что при ведении очистных работ взрывным способом невозможно сохранить целостность породного (рудного) массива, особенно в призабойной части. Наличие в горном массиве трещин, пересекающих скважины, создает проблемы сохранения в них необходимого количества жидкости, например воды, для качественного производства гидровзрывания пород и руд и ведет к снижению эффективности отбойки.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности гидровзрывания горных пород и руд, что ведет к улучшению качества дробления горной массы и снижению расхода ВВ.

Указанный результат достигается тем, что в способе разрушения горных пород и руд гидровзрывом, включающем бурение скважин, размещение в скважине зарядов ВВ в оболочке, заполнение водой зазора, инициирование и взрывание зарядов, формирование рассредоточенных патронированных зарядов ВВ осуществляют вне скважины, укрепляют их на двух нитях детонирующего шнура, помещают заряд в оболочку, при этом в донной части скважины к нижнему патрону заряда крепят груз - металлический цилиндр, диаметр которого меньше диаметра скважины, оболочку заполняют водой.

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет повысить эффективность производства гидровзрывания горных пород и руд за счет исключения дренажа воды из скважин, пробуренных в трещиноватых массивах горных пород, необходимой для соблюдения условий эффективного гидровзрывания.

Новыми признаками в предлагаемом способе являются:

- формирование рассредоточенного патронированного заряда ВВ осуществляют вне скважины;

- заряд ВВ закрепляют на двух нитях детонирующего шнура, помещают в оболочку и опускают в скважину;

- в донной части скважины к нижнему патрону заряда крепят груз - металлический цилиндр, диаметр которого меньше диаметра скважины;

- инициирование заряда производят после заполнения оболочки водой.

Заявляемый способ поясняется чертежом. На чертеже представлена схема расположения рассредоточенного патронированного заряда ВВ в скважине, где:

1 - скважина;

2 - рассредоточенный патронированный заряд ВВ;

3 - детонирующий шнур (ДШ);

4 - груз, прикрепленный к нижнему патрону заряду в донной части скважины;

5 - герметичная оболочка;

6 - вода, заполняющая оболочку.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Бурят скважину 1. Вне скважины формируют рассредоточенный патронированный заряд ВВ 2 и укрепляют его на двух нитях детонирующего шнура 3. Для опускания рассредоточенного патронированного заряда ВВ в скважину к нижнему патрону заряду крепят груз - металлический цилиндр 4, диаметр которого меньше диаметра скважины. Сформированный заряд ВВ помещают в оболочку 5 и опускают в скважину, оболочку заполняют водой 6 и производят инициирование заряда.

Предложенный способ разрушения пород и руд позволяет: повысить эффективность производства гидровзрывания горных пород и руд за счет исключения дренажа воды из скважин, пробуренных в трещиноватых породах и рудах, необходимой для соблюдения условий эффективного гидровзрывания; улучшить качество дробления отбиваемой горной массы; уменьшить расход ВВ на отбойку и вторичное дробление.

Технология взрывного дробления апробирована на кимберлитовом месторождении в Якутии, рудник «Айхал». Фактический расход ВВ снижен на 68%.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к взрывной отбойке горных пород и руд. Способ разрушения горных пород и руд гидровзрывом включает бурение скважин, формирование зарядов ВВ, размещение в скважине зарядов ВВ в оболочке, заполнение водой зазора, инициирование и взрывание зарядов. Формирование рассредоточенных патронированных зарядов ВВ осуществляют вне скважины, укрепляют их на двух нитях детонирующего шнура, помещают заряд в оболочку, при этом в донной части скважины к нижнему патрону заряда крепят груз - металлический цилиндр, диаметр которого меньше диаметра скважины, оболочку заполняют водой. Изобретение позволяет повысить эффективность гидровзрывания, улучшить качество дробления горной массы и снизить расход ВВ. 1 ил.

Способ разрушения горных пород и руд гидровзрывом, включающий бурение скважин, формирование зарядов ВВ, размещение в скважине зарядов ВВ в оболочке, заполнение водой зазора, инициирование и взрывание зарядов, отличающийся тем, что формирование рассредоточенного патронированного заряда ВВ осуществляют вне скважины, укрепляют его на двух нитях детонирующего шнура, помещают заряд в оболочку, при этом в донной части скважины к нижнему патрону заряда крепят груз - металлический цилиндр, диаметр которого меньше диаметра скважины, оболочку заполняют водой.