Способ определения разрыхления взорванной горной массы Советский патент 1992 года по МПК F42D3/04 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при определении физического состояния взорванной породы.

Известны способы определения коэффициента разрыхления взорванной породы в развале (Кр) на основе экспериментальной оценки энергоемксти бурения или маркшейдерской съемки поверхности развала .

Недостатками этих способов являются трудоемкость и наличие специальной аппаратуры и приборов для проведения инструментальных измерений.

Цель изобретения - снижение затрат и повышение оперативности определения коэффициента разрыхления породы в развале.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения Кр, заключающимся в бурении скважин на блоке, заряжании их взрывчатым веществом, измерении геометрических размеров развала и последующем определении коэффициента разрыхления, измеряют ширину взрываемого блока, ширину развала, а коэффициент разрыхления породы определяют из выражения

,5(3-т2),(1)

где т - отношение ширины взрываемого блока к ширине развала породы после взрыва.

В силу особенностей формирования развала породы: изменение скоростей смещения в профиле взрываемой заходки, гравитационная сегрегация фракций, т.е. просеивание мелочи в нижнюю часть развала, коэффициент разрыхления является функцией точки профиля развала.

Если на профиле развала ввести координатную систему с началом отсчета в левом нижнем уТлу, т.е. с тыльной стороны взрываемой заходки, с координатами

(2)

являющимися долями соответственно ширины и высоты развала, то Кр как функция точки профиля развала, определенная в квадрате (2), возрастает по каждому из своих аргументов.

Наименьшее значение этой функции достигается в начале координат, а наибольшее Кр-Кр.макс на поверхности развала. Этим условиям удовлетворяет модель

Кр 1-ККр.м8кс-1Хха+уа-хауа).(3)

где а - неотрицательный параметр.

XJ

СП

00

со

Предельное поведение коэффициента разрыхления

.макс:ИтКр 1.(4)

определяет технологическую структуру параметра модели

(Bp-A)(1-m)-1; 0 m 1, (5) где А - ширина взрываемого блока:

Вр - ширина развала породы после .

Тогда соотношения (4) трансформируются в условия

.макс; .(6)

т- -0т- 1

Среднее значение коэффициента разрыхления по всему развалу равно двойному интегралу от функции (3) по области (2)

КР //Kpdxdy 1-KKp.MaKC-lX1-m2). (7)

(D)

где (D) - профиль развала породы (область интегрирования), или после преобразований

. .макс(Кр.макс-1)т .(8)

Ситуация, возникающая на поверхности развала, где коэффициент разрыхления достигает своего наибольшего значения, соответствует случайной укладке кусков одинакового размера. Экспериментальные наблюдения показали, что при такой укладке Кр обладает незначительной вариацией с центром рассеяния 1,5. Принимая это значение в качестве Кр.макс. из выражения (8) получим выражение (1).

Способ осуществляют следующим образом,s

После взрыва в районе изучаемого профиля осуществляется измерение ширины взрываемого блока (А), ширины развала (Вр) и определяется отношение . Искомое значение Кр находится из выражения (1). Реализация указанйого способа показана для условий угольных разрезов.

Пример 1. Взорван блок шириной м. Ширина развала породы после взрыва составила . Среднее значение

коэффициента разрыхления определяется из выражения (1)

,(24/45)2Н,36.

Пример 2 (прогноз Кр). Обосновать

параметры взрывной подготовки, ширину развала, если его необходимо убрать за два прохода экскаватора ЭКГ-8И при полном использовании его рабочих параметров, в условиях угольных разрезов: породы: крупноблочные песчаники, имеющие временное сопротивление сжатию 100 МПа; буровое оборудование: станки, обеспечивающие бурение скважин диаметром 0,216 м; ширина взрываемого блока м; высота уступа

м; угол наклона скважин тип В В: граммонит 79/21; скважины сухие; уступы горизонтальные.

В результате расчетов получены следующие параметры и показатели качества

подготовки пород: проектный удельный расход ,1 кг/м куб.; требования технологии по ширине развала (на 2 прохода экскаватбра) удовлетворяются при следую- щих условиях взрывания: схема КЗВ - поперечная, ширина подпорной стенки м; при этом ожидаемая ширина развала составит м; ожидаемое значение коэффициента разрыхления составит ,(18/43)2Н,41.

5

0

5

Формула изобретения

Способ определения разрыхления взорванной горной массы, включающий бурение скважины на блоке, заряжание их взрывчатым веществом, измерение геометрических размеров развала и определение коэффициента разрыхления, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат и повышения оперативности определения коэффициента разрыхления, измеряют ширину взрываемого блока, ширину развала, а коэффициент разрыхления определяют из выражения

,5(3-т2), где Кр - коэффициент разрыхления;

m - отношение ширины блока к ширине развала.

Использование: определение состояния взорванной породы. Сущность изобретения: после взрыва в районе изучаемого профиля измеряют ширину взрываемого блока, ширину развала, а коэффициент разрыхления породы определяют из выражения ,5(3-т ), где т - отношение ширины блока к ширине развала.