Способ проведения горной выработки Советский патент 1992 года по МПК E21D9/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проведении горных выработок по крепким породам в сейсмически активных районах и, в частности, при проведении подготовительных выработок вблизи очистных блоков, ведущих отбойку руды массовыми взрывами.

Известен способ взрывания с экранированием, включающий предварительное ще- леобразование с приданием щели зигзагообразной формы и последующую отбойку массива зарядами ВВ.

Недостатками способа являются невозможность использования при проведении выработок, недостаточная концентрация и отсутствие фокусировки энергии (за счет плоских границ щели), что в результате дает малую эффективность разрушения в крепких породах.

Известен способ проведения горной выработки, заключающийся в образовании

в проектном сечении выработки передовой щели вогнутой формы длиной, равной уходу забоя за цикл.

Недостатки этого способа заключаются в следующем. Хотя образованная щель и имеет круговую вогнутую форму, служит она по своему расположению и длине только эффекту экранирования, т.е. защиты законтурного массива от действия взрыва шпуровых зарядов при отпалке забоя. В то же время известные параметры щели не позволяют с ее помощью улавливать и эффективно использовать сейсмическую энергию массива (в частности массовых взрывов) для дезынтеграции пород, что свидетельствует о низкой эффективности и.больших затратах на проведение выработки по крепким породам.

Целью изобретения является снижение затрат на проведение выработки за счет использования для разупрочнения крепких

Јь

Ю

пород сейсмической энергии массовых взрывов.

Цель достигается тем, что щель формируют перед массовым взрывом, а первоначальную длину ее определяют по формуле

Lm V(T - tut),

где V - скорость проведения выработки, м/мес;

Т- интервал между массовыми взрывами, мес;

т.щ - время на образование щели, мес, при этом щель выполняют в виде участка поверхности кругового цилиндра, фокус которого располагают в пределах проектного сечения выработки, а оптическую ось ориентируют на источник внешней сейсмической энергии. В менее крепких породах щель может быть выполнена в форме двугранного угла.

На фиг. 1 показана схема ведения работ по предлагаемому способу в поперечном сечении выработки при круговой щели; на фиг, 2 - то же, при двугранной щели; на фиг. 3 - то же, продольного сечения.

Способ реализуется следующим образом.

Предположим, что выработка 1 проводится по особо крепким породам в условиях периодического воздействия массовых взрывов. Для эффективного проведения выработки из ее забоя 2 бурят опережающие скважины 3, располагая их по образующим участка поверхности кругового цилиндра, фокус которого F располагают в пределах поперечного сечения выработки, а оптическую ось OF ориентируют на источник внешней сейсмической энергии, т.е. в сторону очистного блока, ведущего отбойку руды массовыми взрывами (в данном случае это направление, откуда приходит взрывная волна Ср). Затем непосредственно перед очередным массовым взрывом скважины 3 заряжают зарядами ВВ и взрывают с образованием вогнутой щели 4.

Первоначальную длину щели (следовательно, и длину скважин) определяют по формуле Цц V(T - tm). Так, при скорости проведения выработки, к примеру, V 50 м/мес, в интервале между массовыми взрывами Т 0,6 мес и времени, затрачиваемом на образование щели, т,щ 0,1 мес получаем Цц 25 м. При этих параметрах первоначальную длину щели принимаем равной 25 м или кратной этой величине - 50 и 75 м, рассчитанными на 1,2 илиЗ массовых взрыва. Затем производят массовый взрыв, который дезынтегрирует породы в пределах

поперечного сечения выработки перед щелью 4.

Условие расположения фокуса щели в пределах поперечного сечения выработки

5 позволяет определить эффективный радиус щели, верхняя граница которого должна быть не более удвоенной ширины (высоты) выработки R 2В, а оптимальная его величина будет определяться удвоенным рассто0 ян нем от щели до центра врубовой полости или до наиболее крепкой пачки пород Rom 2Ввр.

При круговой щели будет иметь место точечная фокусировка сейсмической волны

5 в районе фокуса щели с максимальной концентрацией энергии здесь. Это наиболее приемлемо для крепких пород. В менее крепких породах достаточно будет щели в форме двугранного угла (фиг. 2), при этом

0 коэффициент фокусировки будет меньше. Меньше будет и концентрация энергии, но иметь место она будет в большем объеме пород, что дает эффект дезынтеграции в существенной части поперечного сечения вы5 работки.

Положительный эффект от применения предлагаемого способа обеспечивается следующим. Образование впереди забоя по трассе выработок непосредственно перед

0 массовым взрывом длинной щели, обращенной навстречу сейсмической волне, приводит к тому, что сейсмическая волна, проходя участок массива впереди забоя, будет задерживаться щелью и отражаться от

5 нее, накладываясь на прямую волну и вызывая разрушение породы перед щелью. При этом за счет вогнутой круговой формы щели все отраженные волны будут фокусироваться в малом объеме пород (в районе фокуса)

0 в пределах поперечного сечения выработки, т.е. энергия сейсмической волны будет концентрироваться здесь и вызывать более эффективное разрушение (разупрочнение) участка массива пород, по которому впос5 ледствии будет проводиться выработка. В результате исходная прочность массива будет намного снижена, что обеспечит льгот- ные условия проведения выработки, выражающиеся в сокращении объема буро0 вых работ, уменьшении удельного расхода В В и, как следствие, в увеличении скорости проведения выработки при более низком уровне затрат.

Формула изобретения

5 1. Способ проведения горной выработки, включающий проведение в пределах проектного сечения выработки щели вогнутой формы, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения затрат на проведение выработки за счет использования для разупрочнения крепких пород сейсмической энергии массовых взрывов, щель формируют перед массовым взрывом, а первоначальную длину ее определяют по формуле:

1щ V(T - tin),

где V - скорость проведения выработки, м/мес;

Т- интервал между массовыми взрыва- ми, мес;

И1щ - время на образование щели, мес, при этом щель выполняют в виде участка поверхности кругового цилиндра, фокус которого располагают в пределах проектного сечения выработки, а оптическую ось ориентируют на источник внешней сейсмической энергии.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что щель выполняют в форме двугранного угла.

Использование: проведение горных выработок по крепким породам в сейсмически активных районах. Сущность изобретения: в пределах проектного сечения выработки щель формируют перед массовым взрывом. Первоначальную длину щели определяют по формуле: щ V(T - Тщ), где V - скорость проведения выработки, м/мес; Т- интервал между массовыми взрывами, мес; t щ - время на образование щели, мес. Щель выполняют в виде участка поверхности кругового цилиндра, фокус которого располагают в пределах проектного сечения выработки, а оптическую ось ориентируют на источник внешней сейсмической энергии. 3 ил.

Ъг.1

Риг. 2