Способ снижения сейсмического эффекта при производстве взрывных работ на карьерах Советский патент 1982 года по МПК F42D5/00 

(5) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

t

. Изобретение относится к горной промышленности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, а более конкретно к способу снижения сейсмического эффекта при производстве взрывных работ на карьерах.

Известен способ снижения сейсмического эффекта при производстве взрывных работ на карьерах путем разделения общей массы заряда на отдельные группы и взрывания их короткозамедленно по отношению друг к другу. При этом оптимальный интервал замедления составляет 60-100 мс t lНедостатком этого способа является то,что сравнительно большой интервал замедления между группами зарядов или отдельными зарядами приводит к ухудшению дробления пород, а также к подбою зарядов, т.е. к отказам.

Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому НА КАРЬЕРАХ

является способ снижения сейсмического эффекта при производстве взрывных работ на карьерах, включающий бурение скважин рыхления с перебуром, заряжания их взрывчатым веществом (ВВ), установку забойки, взрывание с замедлением исоздание экранирующего слоя t2.

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает повышение сейсмической защиты сооружений, находящихся вблизи места взрывных работ.

Цель изобретения - обеспечение повышенной сейсмической защиты сооружений , находящихся йблизи места производства взрывных работ за счет создания в подошве каждого рабочего горизонта горизонтального экранирующего породного слоя.

Указанная цель достигается тем, что в способе снижения сейсмического эффекта при производстве взрывных работ на карьерах, включающем бурение скважин рыхления с перебуром, заряжание их взрывчатым веществом, установку забойки, взрывание с замедлением и создание экранирующего слоя пород,, экранирующий слой пород создают путем бурения разведочных скважин с перебуром донижней границы расположения экранирующего слоя после чего в них размещают предохранительные эластичные рукава, заполняют их сжатым воздухом, а затем бурят скважины рыхления с перебуром величину которого принимают -двухкратной толщине экранирующего слоя пород, причем перед заряжанием из, разведочных скважин извлекают предохранительные эластичные рукава и заряжают все скважины взрывчатым веществом, при этом разведочные .скважины заряжают рассредоточенными зарядами, принимая высоту нижних зарядов равной толщине экранирующего слоя, а взрывание нижних рассредоточенных зарядов производят с опережением 1-2 с по отношению к взрывам всех остальных зарядов. На фиг. 1 изображено месторождение, разрез; на фиг. 2 - взрываемы блок, разрез. . Устройство для реализации предлагаемого способа содержит разведочные скважины 1, скважины 2 рыхления и горизонтальный экранирующий слой 3 который образуется путем об ривания по.определенной сетке всей площади каждого рабочего горизонта нагорной части карьера вертикальным скважинами глубиной Н уступа + 4 м, заряжании их рассредоточенными заря дами и взрывании нижней части расср доточенных зарядов с опережением по отношению к взрыву всех остальных зарядов. Практически для указанной цели м жет быть использована сеть скважин эксплуатац1Юнной разведки, пробуренных по сетке не более 10x10 м. Для того, чтобы сохранить разведочные скважины от обрушения, после их бурения в них помещают предохранительные эластичные рукава (не пок заны) , заполняют их сжатым воздухом перекрывая специальным вентилем.Эт эластичные рукава находятся в разведочных скважинах до тех пор, пока не будет подготовлен к взрыву весь блок, при этом скважины рыхления бурят с перебуром, величину которо. го принимают не менее двухкратной 74 толщины экранирующего слоя. Перед заряжанием всех скважин из разведочных скважин извлекают эластичные предохранительные рукава и заряжают 6 скважины взрывчатым веществом, при этом разведочные скважины заряжают рассредоточенными зарядами,принимая высоту нижних зарядов равной толщине экранирующего слоя, а взрывание нижних рассредоточенных зарядов производят с опережением 1-2 с по отношению к взрывам всех остальных зарядов. Взрыв нижних рассредоточенных зарядов образуют как бы камуфлет и на всей нижней площади блока создается горизонтальный экранирующий слой. Необходимое расстояние между- . скважинными зарядами определяется по формуле 50iPQ где dQ - диаметр скважин, предназначенных для создания экранирующего слоя,см; R - расстояние от экрана до взрыва,м; j3-Cp - акустическая жесткость взрываемых пород в массиве, кг/см Xсм/с; - коэффициент крепости пород -по М.М. Протодьяконову; Q - масса зарядв ВВ, кг. Толщина экранирующего слоя рассчитывается из выражения преде.)1 прочности пород сжатие, кг/см ; коэффициент заряжания. Минимальная величина удельного расхода ВВ, необходимая для образования в массиве породного прослоя с отличающейся акустической жесткостью, составляет 0,2 кг/м . Отсюда можно определить величину скважинного заряда по известной объемной формуле q- , b расстояние между рядами скважин, м. Пример. Предел прочноспрод на сжатие 700 кг/см , вы сота уступа 12м. Для образования горизонтального экрана используют сеть скважин эксплуатационной разведки (а b 10 и; d0 мм; 0,9; длина скважин 16 м) . Ширину экранирующего слоя определяют по формуле ъ 0.785 1,7 1000 10 700 90 см 0,9 Величина заряда ВВ в разведочны скважинах составляет Q 0,2к tox 10 х; 0,9 18 кг. В процессе сейсмических исследо ваний на карьере выполняют 2 групп наблюдений: с образованием экранир щего слоя в подошве уступа и без н Замеры проводят на расстояниях ;R 200 - м при одинаковом сре нем приведенном расстоянии 5 13 м/кг 1Q где Q - масса ВВ взрыва, кг. Согласно средним данным скорост колебаний при наличии экранирующей преграды снижается с 41,3 до 20 мм/с, т.е. в 2 раза. Оценка качества опытно-промышлен ных взрывов показывает, что наличие горизонтальной экранирующей преграды позволяет на 20-30% понизить уро вень воды в скважинах взрываемых блоков; значительно улучшить качест во проработки подошвы уступа, что обуславливает повышение производительности экскаватора на 7%. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа ориентировочно составляет более 170 тыс.руб. в год. 976 Формула изобретения Способ снижения сейсмического. эффекта при производстве взрывных работ на карьерах, включающий бурение скважин рыхления, заряжание их взрывчатым веществом, установку забойки, взрывание с замедлением и создание экранирующего слоя пород, отличающийся тем, что, с целью обеспечения повышенной сейсмической защиты сооружений, находящихся вблизи места производства взрывных работ за счет создания в подошве каждого рабочего горизонта горизонтального экранирующего породного слоя, экранирующий слой пород создают путем бурения разведочных скважин с перебуром до нижней границы расположения экранирующего слоя, после чего в них размещают предохранительные эластичные рукава, заполняют их сжатым воздухом, а затем бурят скважины рыхления с перебуром, величину которого принимают двухкратной толщине экранирующего слоя пород, причем перед заряжанием из разведочных скважин извлекают предохранительные эластичные рукава и заряжают все скважины взрывчатым веществом, при этом разведочные скважины заряжают рассредоточенными зарядами, принимая высоту нижних зарядов равной толщине экранирующего слоя, а взрывание нижних производят ,с опережением в 1-2 с по отношению к взрывам всех остальных зарядов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рекомендации по исследованию сейсмической опасности массовых взрывов. Центральное бюро научно-технической информации Минмонтажспецстроя СССР, М., 197, с. 7. 2.Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных ородах. М., Недра, 1976, с. 186 Гпpotoтип). щ r Ра6оУ1ш горизонт i-t

f/7. г/77У/77Л /77/77, 77 /7:jj7 /7 fj77yZ77j77/777/,7y/. Фи9.1

J

фиг. г ffSosam. .jffaSfluffo,