СПОСОБ ВЕДЕНИЯ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРЕ Российский патент 2018 года по МПК E21C41/26 F42D3/04 

Описание патента на изобретение RU2669422C1

Изобретение относится к горному делу и может применяться на открытых разработках месторождений при проведении буровзрывных работ (БВР), в частности на карьерах.

Известен способ взрывной отбойки руд и пород при разработке месторождений твердых полезных ископаемых, включающий бурение взрывных скважин, расположение в нижней части скважин донного заряда на уровне горизонтальной плоскости, совпадающей с плоскостью рабочей площадки нижележащего уступа, заполнение скважин зарядами, взрывание зарядов (патент RU 2449240; F42D 1/08, F42D 3/04; 27.04.2012).

Недостаток известного способа заключается в повышенных материальных затратах на проведение БВР, обусловленных необходимостью изготовления донных зарядов, имеющих оригинальное конструктивное исполнение и, соответственно, повышенную стоимость. Расположение, согласно технологии способа, донных зарядов в горизонтальной плоскости, совпадающей с плоскостью рабочей площадки нижележащего уступа горной разработки, требует точного размещения зарядов, что также является недостатком способа, т.к. нарушение этого требования технологии приведет к снижению эффективности проведения БВР. Кроме этого, недостаток способа в пониженной эффективности БВР из-за нерациональной потери энергии взрыва зарядов за счет вертикального выброса взрывных газов из скважин в открытое пространство при выбивании забойки из устья скважин ударной волной.

Известен способ взрывной отбойки руд и пород, включающий бурение пилотных взрывных скважин, проведение гидроразрыва горного массива по линии подошвы обрабатываемого уступа, бурение основных взрывных скважин, заряжание скважин зарядами взрывчатых веществ (ВВ), взрывание зарядов ВВ (патент RU 2602567; F42D 3/04, Е21С 41/26; 20.11.2016).

Недостатком известного способа являются повышенные материальные затраты, необходимые на выполнение технологии способа, слагаемые из затрат на проведение гидроразрыва горного массива и стоимости оборудования для проведения гидроразрыва. Выполнение трещины гидроразрыва по линии подошвы обрабатываемого уступа предполагает ее точное прохождение, что также является недостатком способа, т.к. нарушение этого требования технологии обуславливает снижение эффективности проведения БВР. В данном случае, точное прохождение трещины гидроразрыва трудновыполнимо или невозможно в силу неоднородности руд и пород горного массива, имеющих различные физико-механические свойства. Также, недостаток способа заключается в пониженной эффективности БВР, связанной с нерациональной потерей энергии взрыва зарядов ВВ при вертикальном выбросе взрывных газов из скважин в открытое пространство.

За прототип выбран способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых, включающий бурение горизонтальных или слабонаклонных к горизонту скважин, заряжание скважин зарядами ВВ, установку на добычной блок мобильного щита, закрывающего блок со стороны рабочей площадки уступа и со стороны откоса уступа, взрывание скважин под щитом (патент RU 2181834; Е21С 41/00; 27.04.2002).

Недостатком известного способа являются повышенные материальные затраты, обусловленные применением специального технологического оборудования - мобильного щита. Затраты включают стоимость щита, расходы на его установку на добычной блок и уборку с блока, расходы на техническое обслуживание и ремонт. Недостатком способа является технологическое ограничение его применения - возможно полностью обурить откос уступа только при небольшой его высоте, т.к. высота бурения откоса ограничена технологическими возможностями бурового оборудования и верхняя часть откоса, по крайней мере, вне доступа для бурового оборудования при большой высоте уступа. Так же, как и у аналогов, недостаток способа заключается в пониженной эффективности БВР, обусловленной нерациональной потерей энергии взрыва зарядов ВВ.

Задача изобретения - повышение эффективности БВР и расширение технологических возможностей способа при снижении материальных затрат на БВР.

Поставленная задача решается тем, что в способе ведения буровзрывных работ на карьере, включающем бурение взрывных скважин, заряжание их зарядами ВВ, взрывание зарядов ВВ, с рабочей площадки уступа бурят вспомогательные вертикальные скважины до уровня подошвы уступа, взрывные скважины бурят через стенки вспомогательных вертикальных скважин по их высоте сверху донизу, выполняя взрывные скважины с наклоном к горизонту и не доводя забой скважин до поверхности склона уступа, вспомогательные вертикальные скважины заполняют инертным материалом.

Выполнение вспомогательных вертикальных скважин до уровня подошвы уступа позволяет бурить взрывные скважины по всей высоте уступа, чем расширяются технологические возможности способа, т.к. исключаются зоны в середине и вверху откоса уступа при большой его высоте, недоступные для бурения при расположении бурового оборудования на рабочей площадке ниже расположенного уступа. В этом случае, нет зон, недоступных для бурения взрывных скважин по высоте уступа.

Бурение взрывных скважин через стенки вспомогательных вертикальных скважин по высоте последних сверху донизу, выполняя взрывные скважины с наклоном к горизонту и не доводя забой скважин до поверхности склона уступа, и заполнение вспомогательных вертикальных скважин инертным материалом позволяет повысить эффективность БВР за счет исключения нерациональной потери энергии взрыва зарядов ВВ, что обусловлено расположением взрывных скважин в массиве добычного блока без выхода на открытую поверхность, за счет чего ударная волна взрыва не вырывается в открытое пространство, а гасится в массиве добычного блока. В данном случае, вся энергия взрыва зарядов ВВ тратится на рыхление массива добычного блока, при этом сохраняется его исходная геолого-морфологическая структура.

Исключение потери энергии взрыва зарядов ВВ позволяет уменьшить расход ВВ, чем снижаются материальные затраты на БВР. Кроме этого, расположением взрывных скважин в массиве добычного блока без выхода на открытую поверхность исключается необходимость применения мобильного щита, что также обуславливает снижение материальных затрат на БВР.

Сущность способа ведения буровзрывных работ на карьере поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вертикальный поперечный разрез уступа, на фиг. 2 - вид уступа со стороны рабочей площадки.

На чертежах показаны добычной блок 1 - уступ карьера - горного массива 2, рабочая площадка 3, откос 4 и отметка 5 подошвы уступа карьера, вспомогательные вертикальные скважины 6 (далее скважины 6), взрывные скважины 7. Взрывные скважины 7 заполнены зарядами 8 ВВ, скважины 6 заполнены инертным материалом 9. Позицией 10 обозначен забой взрывных скважин 7.

Способ ведения буровзрывных работ на карьере реализуют следующим образом. В добычном блоке 1 пробуривают скважины 6 с рабочей площадки 3 до уровня подошвы (отметка 5) уступа. Количество и расположение скважин 6 определяют с учетом объема добычного блока 1 и физико-механических свойств горного массива 2. Через стенки скважин 6 бурят взрывные скважины 7, выполняя их слабонаклонными к горизонтальной плоскости, при этом взрывные скважины 7 не добуривают до поверхности откоса 4 уступа, оставляя между поверхностью откоса 4 и забоем 10 взрывных скважин 7 цельный слой горного массива. Расстояние по вертикали между взрывными скважинами 7 и их длину определяют, исходя из геометрических размеров уступа и физико-механических свойств горного массива 2. Выполняют взрывные скважины 7 посредством породоразрушающего инструмента, соединенного с забойным двигателем, установленным на ставе гибких труб, как при колтюбинговом бурении скважин на нефтегазовых разработках. Заполняют зарядами 8 ВВ взрывные скважины 7, инертным материалом 9 заполняют скважины 6 и взрывают заряды 8 ВВ поочередно, начиная с верхней взрывной скважины 7. Мощность зарядов 8 ВВ рассчитывают на выполнение рыхления массы добычного блока 1 с сохранением его геолого-морфологической структуры.

Таким образом, применение предложенного способа ведения буровзрывных работ на карьере позволит повысить эффективность БВР, расширить технологические возможности в выполнении обуривания добычного блока и снизить материальные затраты на проведение БВР.

Похожие патенты RU2669422C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ КАРЬЕРА 2009
  • Хон Вячеслав Иванович
  • Бабаскин Сергей Леонидович
RU2395688C1
СПОСОБ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ (ВАРИАНТЫ) 2003
  • Рубцов С.К.
  • Галченко Ю.П.
  • Викторов С.Д.
  • Закалинский В.М.
  • Шеметов Петр Александрович
  • Коломников Сергей Семенович
  • Бибик Иван Павлович
RU2244252C1
СПОСОБ ВЕДЕНИЯ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ 2013
  • Сафронов Виктор Петрович
  • Сафронов Вадим Викторович
  • Макаров Роман Владимирович
  • Панкратов Антон Валерьевич
RU2517289C1
СПОСОБ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД НА КАРЬЕРАХ 1985
  • Мочалов В.И.
  • Коломоец В.В.
  • Гончаров С.А.
  • Гольдис Л.Д.
  • Каркашадзе Г.Г.
  • Трусов А.А.
SU1343930A1
СПОСОБ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКИ РУД И ПОРОД 2015
  • Кондратенко Андрей Сергеевич
  • Тимонин Владимир Владимирович
  • Еременко Виталий Андреевич
  • Викторов Сергей Дмитриевич
RU2602567C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ 1999
  • Каркашадзе Г.Г.
  • Перепелицын А.И.
  • Мочалов В.И.
  • Коломоец В.В.
  • Рудской Ю.М.
  • Мачулин Н.И.
RU2154254C1
СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ 2015
  • Катанов Игорь Борисович
RU2604074C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ СТЕПЕНИ ДРОБЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОГО МАССИВА ВЗРЫВОМ 2003
  • Тюпин В.Н.
  • Шкаровский А.И.
RU2239784C1
СПОСОБ ВЕДЕНИЯ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ЗАДАННОЙ СТЕПЕНИ ДРОБЛЕНИЯ ВЗОРВАННОЙ ГОРНОЙ МАССЫ 2010
  • Жученко Евгений Иванович
  • Иоффе Валерий Борисович
  • Александров Юрий Викторович
  • Ефремовцев Петр Никитич
  • Жарков Андрей Михайлович
  • Хайрутдинов Фрад Хасылович
  • Елизов Олег Николаевич
  • Меркушев Сергей Григорьевич
RU2450242C1
СПОСОБ БУРОВЗРЫВНОЙ ПОДГОТОВКИ ГОРНОЙ МАССЫ НА УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРАХ 2006
  • Такранов Роберт Андреевич
  • Лагай Надежда Владимировна
RU2319012C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 669 422 C1

Реферат патента 2018 года СПОСОБ ВЕДЕНИЯ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРЕ

Изобретение относится к горному делу и может применяться на открытых разработках месторождений при проведении буровзрывных работ (БВР), в частности на карьерах. Способ ведения буровзрывных работ на карьере включает бурение взрывных скважин, заряжание их зарядами ВВ, взрывание зарядов ВВ. С рабочей площадки уступа бурят вспомогательные вертикальные скважины до уровня подошвы уступа. Взрывные скважины бурят из стенок вспомогательных вертикальных скважин по их высоте сверху донизу, выполняя их с наклоном к горизонту и не доводя забой скважин до поверхности склона уступа. Вспомогательные вертикальные скважины заполняют инертным материалом. Изобретение позволяет повысить эффективность БВР и расширить технологические возможности. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 669 422 C1

Способ ведения буровзрывных работ на карьере, включающий бурение взрывных скважин, заряжание их зарядами ВВ, взрывание зарядов ВВ, отличающийся тем, что с рабочей площадки уступа бурят вспомогательные вертикальные скважины до уровня подошвы уступа, взрывные скважины бурят через стенки вспомогательных вертикальных скважин по их высоте сверху донизу, выполняя взрывные скважины с наклоном к горизонту и не доводя забой скважин до поверхности склона уступа, вспомогательные вертикальные скважины заполняют инертным материалом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2669422C1

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 2000
  • Секисов Г.В.
  • Шевкун Е.Б.
  • Гуревич Л.Е.
  • Ларин В.К.
  • Резник Ю.Н.
  • Якимов А.А.
RU2181834C2
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЗАРЯДА ВЗРЫВНОГО ДРОБЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД 2004
  • Гончаров Степан Алексеевич
  • Дугарцыренов Аркадий Владимирович
  • Бруев Владимир Петрович
  • Кретов Сергей Иванович
RU2274827C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРУДНООБРУШАЕМОЙ КРОВЛЕЙ В УСЛОВИЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ 2011
  • Васильев Петр Назарович
  • Гаврилов Владимир Леонидович
RU2478786C1
СПОСОБ ВЗРЫВАНИЯ РАЗНОПРОЧНЫХ МАССИВОВ ГОРНЫХ ПОРОД 2011
  • Белин Владимир Арнольдович
  • Камолов Шерзод Амондуллоевич
  • Крюков Георгий Михайлович
  • Насиров Уткир Фатидинович
  • Норов Юнус Джумаевич
  • Рахманов Руслан Азаматович
  • Трусов Александр Александрович
  • Шеметов Петр Александрович
RU2478912C1
СПОСОБ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКИ РУД И ПОРОД 2015
  • Кондратенко Андрей Сергеевич
  • Тимонин Владимир Владимирович
  • Еременко Виталий Андреевич
  • Викторов Сергей Дмитриевич
RU2602567C1

RU 2 669 422 C1

Авторы

Нифадьев Владимир Иванович

Шамсутдинов Марат Мубарякшаевич

Степанов Сергей Георгиевич

Генералов Виктор Витальевич

Валуйский Артем Юрьевич

Даты

2018-10-11Публикация

2017-08-14Подача