Способ проходки выработок для выпуска руды Советский патент 1991 года по МПК E21C41/22 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых,

Цель изобретения - сокращение затрат при проходке воронкообразных выработок и уменьшение разубоживания руды при ее выпуске.

На фиг.1 представлена схема, поясняющая физическую суть способа; на фиг.2 - схема расположения скважин в контурах воронкообразной выработки, поперечный разрез; на фиг.З - схема расположения скважин, план.

Способ основывается на следующих физических положениях Проходка воронкообразных выработок под навалом отбитой руды характеризуется формированием зоны повышенных напряжений в массиве горных пород лежачего бока Разрушение такого напряженного массива требует увеличенного расхода ВМ и сгущения сетки взрывных скважин. При известных способах образования воронкообразных выработок под навалом отбитой руды (проходка дучек с последующим их расширением, образование воронок взрыванием глубоких скважин) имеет место повышенное ее разубожива- ние, что снижает эффективность известных способов,

Расчетным путем и лабораторными исследованиями установлена возможность пою о

XI О 4

вышения эффективности способа путем создания экранирующей щели в нижнем слое навала отбитой руды, что позволяет использовать энергию отраженных волн и способствует улучшению дробления мае- сива горных пород, а управление во времени прцессом перемешивания нижнего слоя отбитой руды практически исключает перемешивание руды и породы. С одной стороны это снижает трудозатраты на буре- ние и расход ВМ за счет расширения сетки расположения скважин, а с другой стороны способствует уменьшению разубоживания руды.

На схеме (фиг.1) поясняется физическая сущность способа, где показаны скважины Ci, €2 и Сз, причем в скважинах Ci и Сз размещены донные фугасные заряды рыхления, а в скважине Са - заряд дробления. Взрыванием зарядов в скважинах Ci и Сз обеспечивают перемещение нижнего слоя отбитой руды вверх на величину В, которая устанавливается из условия реализации эффекта экранирования волн напряжений при последующем взрывании заряда дробления в скважине С2. При этом с целью увеличения времени воздействия1 продуктов детонации на перемещаемый слой руды, необходимо в максимальной степени снизить бризантное действие импуль- са взрыва и увеличить его длительность. Это достигается путем обеспечения низкбско- ростного режима детонации фугасных зарядов ВВ при их обратном инициировании. Необходимое перемещение нижнего слоя отбитой руды достигается за счет ее уплотнения и кинематического воздействия газообразных продуктов детонации.

На схемах (фиг.2 и 3) обозначено: 1 - почва рудного тела, 2 - слой отбитой руды, 3 - породы лежачего бока, 4 - доставочная выработка, 5 - ниша, 6 - воронкообразная выработка, 7 - врубовая полость, 8-10 - группы отбойных скважин, 11-13 - донные фугасные заряды рыхления, 14-16 - заряды дробления, В - ширина экранирующей ще- ли, h - глубина заложения доставочной выработки.

Способ осуществляют следующим образом.

В зависимости от конкретных горно-геологических и горно-технических условий и геомеханической обстановки на глубине h от почвы рудного тела 1, на которой расположен слой отбитой руды 2, в породах лежа- чего бока 3 проходят доставочные выработки 4. Из доставочных выработок 4 оформляют ниши 5, из которых в границах будущей воронкообразной выработки 6 бурят комплекты скважин, включающие вру1Ф

В, м,

бовую полость 7 и концентрические ряды отбойных скважин 8-10. В каждом ряду отбойных скважин 8-10 поочередно размещают донные фугасные заряды соответственно рыхления 11-13 и заряды дробления 14-16. Длину 1ф донных фугасных зарядов 11-13 рыхления определяют из соотношения

пц (.КЈЈ. v 13 5|Д где а - расстояние- между концами скважин, м;

d - диаметр скважин, м;

р - плотность руды в массиве, т/м3;

рвв плотность ВВ, т/м3;

Кр - коэффициент разрыхления;

v - скорость перемещения нижнего слоя руды, м/с;

Оф - скорость детонации фугасного заряда, м/с;

В - минимальная величина перемещения нижнего слоя руды, м.

В первую очередь на предварительно созданную (бурением или взрыванием) врубовую полость 7 в низкоскоростном режиме детонации осуществляют обратное инции- рование донных фугасных зарядов 11-13 в группах отбойных скважин 8-10, Затем с замедлением осуществляют прямое инициирование зарядов 14-16 дробления в группах отбойных скважин 8-10. За счет кинетического действия взрыва зарядов 11-13 перемещают нижний слой отбитой руды 2 на расстояние В. Вследствие уплотнения нижнего слоя отбитой руды 2 образуют экранирующую , ширина которой В необходима и достаточна для отражения волн напряжений от взрыва зарядов 15-16 дробления. Интервал замедления между взрыванием фугасных зарядов 11-13 рыхления и зарядов t4-16 дробления обусловлен временем детонации зарядов 11-13 рыхления и перемещения вверх кусков отбитой руды 2 на расстояние В. Интервал замедления инициирования зарядов 14-16 дробления по отношению к инициированию фугасных зарядов определяют из соотношения

h

t - з , В

где U - длина заряда дробления, м;

Ь3 - скорость детонации заряда дробления, м/с.

При реализации способа в породах средней взрываемости донные фугасные заряды 11-13 рыхления во всех группах скважин 8-10 допускается взрывать одновременно. При этом создаются наиболее благоприятные условия для исключения перемешивания отбитой руды 2 с породами 3 в процессе образования воронкообразной выработки 6.

В легковзрываемых породах допускается размещение зарядов 11-13 рыхления и зарядов 14-16 дробления в каждой скважине рядов 8-10, так как в этом случае требуется минимальный удельный расход бурения и ВМ на дробление пород 3. При этом заряды 11-13 рыхления и заряды 14-16 дробления необходимо рассредо- тачивать инертными промежутками (деревянными, пластмассовыми и т.п. вкладышами).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Способ проходки выработок для выпуска руды, включающий образование врубовой полости, бурение отбойных скважин, размещение в них зарядов ВВ и отбойку горной массы на врубовую полость взрыванием зарядов ВВ в отбойных скважинах, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат при проходке воронкообразных выработок и уменьшения разубо- живания руды при ее выпуске, отбойные скважины бурят концентрическими рядами, . в смежных скважинах каждого ряда поочередно размещают фугасные заряды рыхления и заряды дробления-, взрывают в первую очередь в низкоскоростном режиме детонации фугасные заряды рыхления при обратном инициировании, а затем взрывают с замедлением заряды дробления при. прямом инициировании.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что длину ф фугасных зарядов опреде- ляют из соотношения

1Ф-13.5

Кр-рвв Оф

В, м,

где а - расстояние между концами скважин;

d - диаметр скважины;

р- плотность руды в массиве;

/эвв - плотность ВВ;

Кр - коэффициент разрыхления;

v - скорость перемещения нижнего слоя руды;

Оф - скорость детонации фугасного заряда;

В - минимальная величина перемещения нижнего слоя руды.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ 11 й- с я тем, что интервал замедления между взрыванием фугасных зарядов и зарядов дробления определяют из соотношения

t3

. + B. Оф D3 v

где 13 - длина заряда дробления;

D3 - скорость детонации заряда дробления.

4. Способ по пп.1-3, отличающий- с я тем, что фугасные заряды во всех рядах взрывают одновременно.

сриа.1

фиг 2

Изобретение относится к горной промети и м.б. использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Цель - сокращение затрат при проходке воронкообразных выработок и уменьшение разубоживания руды при ее выпуске. Под навалом руды в породах почвы образуют врубовую полость и бурят концентрические ряды отбойных скважин В смежных скважинах каждого ряда поочередно размещают фугасные заряды рыхления и заряды дробления. Длину зарядов определяют по специальному математическому соотношению. В первую очередь производят взрывание зарядов рыхления при их обратном инциировании. Затем с замедлением, интервал которого определяют также по специльному математическому соотношению, взрывают заряды дробления при прямом инициировании, взрыванием зарядов рыхления и дробления производят отбойку горного массива на врубовую полость. При проходке выработок в породах средней взрываемости допускается заряды рыхления во всех рядах взрывать одновременно. 3 з п. ф-лы, 3 ил С

w

16