Способ направленного выброса вечномерзлых пород Советский патент 1982 года по МПК E21C37/00 

(k) СПОСОБ НАПРАВЛЕННОГО ВЫБРОСА

ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ

ПОРОД

I

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке вечномерзлых россыпных месторождений открытым способом, например, для образования траншей, котлованов, водоемов и др.

Известен щелевзрывной способ рыхления мерзлого грунта, где обнаженная вертикальная поверхность создается искусственно путем механического нарезания щелей дискофрезерными или буровыми машинами, а также роторными экскаваторами 1.

Известен способ направленного выброса пород горизонтальной открытой поверхности, предусматривающий бурение двух рядов скважин с поверхности на глубину подготавливаемой выемки. Один ряд скважин служит для размещения в нем основного заряда, а второй ряд является подкольным, причем диаметр подкольного заряда принимают в 2,1 раза меньше, чем диаметр оснобного заряда. При взрыве скважинных зарядов подкольного ряда, вдоль последней массив разрушается, в результате чего образуется обнаженная поверхность на контакте разрушенного и монолитного массива. Взрывом основного заряди порода выбрасывается в направлении обнаженной поверхности 21.

К недостаткам такой схемы взрывания следует отнести значительный рас10ход ВВ. Кроме того, при взрыве подкольного ряда поверхность борта выемки получается неровной, а трещины в массиве достигают полости основных зарядов. В результате этого продукты

IS детЬнации основного заряда, двигаясь по линии наименьшего сопротивеления, сразу же после взрыва прорываются по трещинам на поверхность, не производя полезной работы.

20

Цель изобретения - снижение зат рат, Поставленная цель достигается тем, что ослабленную зону создают оттаиванием вемномерзлых пород. Такое техническое решение дает возможность переместить до 90 взрываемой породы в заданном направлении и обеспечивает ненарушенную взрывом поверхность борта выемки. Прочность пород при их оттаивании снижается с 50 до 0,1 кгс/см, в результате чего значительно сокращается расход ВВ, необходимый на. разры связей мерзлоты по контуру образующей выработки. На чертеже представлена схема реализации способа. С дневной поверхнрсти на глубину выемки бурят ряд скважин 1, например диаметром 250 мм, для размещения в них основного заряда ВВ. Затем расчетным путем определяют образующую воронки выброса 2 со стороны нерабочего борта, куда планируют перемещение породы 3Вдоль расчетной плоскости образующей воронки выброса бурят второй ряд скважин , в которых размещают металлические трубы 5, выполняющие роль нагревателей. Эти скважины, обеспечивающие оттаивание всей породной плоскости, бурят с шагом, например, 3-5 м и диаметром 30-70 мм Расстояние по низу между взрывными скважина «м 1 и скважинами 4 под нагреватели принимается равным радиусу наибольшего комуфлета. Зарядом комуфлета называют заряд, действие которого не проявляется на поверхности и ограничивается образованием подземной полости за счет уплотнения и измельчения окружающей среды. В случае использования нагревателей в качестве электродов для увеличения электропроводности пород и уменьшения переходного сопротивления на границе нагреватель-порода в затрубное пространство заливают водный соляной раствор. Электроды в ряду по ключают к источнику электроэнергии напряжением 0, кВ так, чтобы они взаимодействовали с разноименными фазами. В результате прохождения тока происходит нагрев слоя пород до границы 6 (ореол оттайки) в межэлектродном пространстве. Время оттаивания пород электрическим током зависит от объема нагреваемых пород, их льдистости, температуры, грануЛбметрического состава и удельного сопротивления. Создание талого слоя пород в зависимости от их физико-механических свойств возможно также путем гидрооттаивания, химическим способом, паром и др. После создания талого слоя пород во взрывные скважины 1 помещают заРЯДЫ 7 ВВ и производят взрыв всех зарядов. При взрыве мерзлый массив пород 3 выбрасывается вдоль образующей воронки выброса на борт выемки. Использование предлагаемого способа позволит сократить расход ВВ на 20-30%, обеспечить ровную, ненарушенную уплотненную поверхность по борту образуемой выемки, что в целом даст возможность сократить стоимость проведения горных работ и повысить эффективность направленного взрывания. Формула изобретения Способ направленного выброса вечномерзлых пород, включающий образование ослабленной зоны в направлении выброса в плоскости, образующей воронки выброса, и последующее взрывание зарядов взрывчатого вещества, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат, ослабленную зону создают оттаиванием вечномерзлых пород. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ( Г.П. и др. Техника и технология взрывных работ на рудниках. М., Недра , }Э7о, с, 5ч-55. 2. Кушнарев Д.М. Использование энергии взрыва в строительстве. М., Стройиздат, 1Э73, с. 279 (прототип).