Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОТРАБОТКИ УСТУПОВ ГОРНЫХ ПОРОД
СПОСОБ ОТРАБОТКИ УСТУПОВ ГОРНЫХ ПОРОД

СПОСОБ ОТРАБОТКИ УСТУПОВ ГОРНЫХ ПОРОД

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений. Целью изобретения является повышение эффективности способа при одновременном сокращении расхода ВВ. Способ предусматривает выполнение сетки взрывных скважин с увеличенным (по сравнению с обычным) расстоянием между ними. При этом заливочные скважины бурят в центре прямоугольников, геометрически образованных линиями, соединяющими каждую пару смежных взрывных скважин в смежных рядах разного направления. Заливочные скважины заполняют растворами ПАВ и после выдержки вновь доливают растворы или воду. Затем производят взрывание зарядов ВВ и выемочно-погрузочные и транспортные работы. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2079657
Класс(ы) патента: E21C41/26
Номер заявки: 94026109/03
Дата подачи заявки: 15.07.1994
Дата публикации: 20.05.1997
Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Геотехпрогресс"
Автор(ы): Виницкий К.Е.; Воронков Г.Я.; Кузнецов А.А.; Марцинкевич Г.И.; Штейнцайг Р.М.; Шендеров А.И.
Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Геотехпрогресс"
Описание изобретения: Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений.
Известен способ отработки уступов горных пород с использованием взрывных и заливочных скважин, обеспечивающих разупрочнение горного массива.
Наиболее близким к изобретению аналогичным решением является способ отработки уступов горных пород, включающий бурение взрывных и заливочных скважин, заряжение и заливку раствора в них с последующим разупрочнением горного массива пропиткой его растворами ПАВ и солей и взрыванием зарядов ВВ, разрушение уступа средствами механизации и транспортировку горной массы из забоя (Г.Я. Воронков и др. "Разупрочнение горного массива с использованием ПАВ". Горный вестник, ИГД им. А. А. Скочинского, 1993 г. N 2, с. 29.).
Существенным недостатком известного способа является низкая эффективность дробления горной массы при значительном объеме буровых работ и расходе ВВ, обусловленная тем, что не используются возможности эффективного изменения физико-механических свойств горного массива, образующего взрываемый уступ.
Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет устранения отмеченных недостатков.
Поставленная цель достигается тем, что в способе отработки уступов горных пород, включающем бурение взрывных и заливочных скважин, заряжение и заливку раствора в них с последующим разупрочнением горного массива пропиткой его растворами ПАВ и солей и взрыванием зарядов ВВ, разрушение уступа средствами механизации и транспортировку горной массы из забоя, бурение взрывных скважин производят с расстоянием между ними, равным

где Собр. и Ссух. скорость звука соответственно в обработанном и сухом массиве;
νобр.и νсух. коэффициент Пуассона соответственно для обработанного и сухого массива;
σсух.и σобр. прочность на растяжение соответственно для сухого и обработанного массива;
p количество ВВ на 1 м скважины, кг/м;
q удельный расход ВВ, кг/м3;
а заливочные скважины бурят глубиной 0,25-0,30 высоты уступа в центре прямоугольников, геометрически образованных линиями, соединяющими две пары смежных взрывных скважин в смежных рядах разного направления, заполняют заливочные скважины раствором ПАВ и после выдержки осуществляют дополнительную заливку раствора или воды, после чего взрывают заряды ВВ.
По сравнению с прототипом изобретение содержит новые признаки, заключающиеся в том, бурение взрывных скважин производят с расстоянием между ними, равным

а заливочные скважины бурят глубиной 0,25-0,30 высоты уступов в центре прямоугольников, геометрически образованных линиями, соединяющими две пары смежных взрывных скважин в смежных рядах разного направления, заполняют заливочные скважины растворами ПАВ и после выдержки осуществляют дополнительную заливку раствора или воды, после чего взрывают заряды ВВ.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент схемы размещения взрывных и заливочных скважин в плане после осуществления взрыва в обработанном массиве.
На чертеже приняты следующие обозначения: 1, 2, 3 и 4 взрывные скважины, 5 заливочная скважина, 6 положение фронта зон управляемого трещинообразования, 7 положение фронтов трещин в обработанной растворами части массива, 8 зона обработки через заливочную скважину, W расстояние между взрывными скважинами в разных направлениях.
Способ осуществляется следующим образом.
На кровле уступа горных пород бурят сетку взрывных скважин 1, 2, 3 и 4 глубиной, не превышающей высоты уступа. При этом расстояние (W) между взрывными скважинами 1, 2, 3 и 4 определяют исходя из формулы

где Собр и Ссух скорость звука соответственно в обработанном и сухом массиве, м/сек;
νобр. и νсух коэффициент Пуассона соответственно в обработанном и сухом массиве;
σсух. и σобр. прочность на растяжение соответственно в сухом и обработанном массиве, Паскаль;
p количество ВВ на 1 м скважины, кг/м;
q удельный расход ВВ, кг/м3.
Указанная формула составлена исходя из условия сохранения после взрыва среднего диаметра куска горного массы неизмененным как в сухом, так и в обработанном состоянии.
Она позволяет увеличить расстояние между скважинами (по сравнению с обычным) в 1,1-1,5 раза, что обеспечивает большую экономичность способа, поскольку заряды ВВ остаются неизменными.
Затем производится бурение заливочных скважин 5 глубиной 0,25-0,30 высоты уступа в центре прямоугольников (в точке пересечения их диагоналей), геометрически образованных линиями, соединяющими две пары смежных взрывных скважин в смежных рядах разного направления.
Массу зарядов ВВ и концентрацию раствора ПАВ определяют для каждого конкретного случая в зависимости от физико-механических, физико-химических и прочностных свойств горных пород, петрографического состава уступа.
Для достижения максимального эффекта от обработки породного массива растворами ПАВ необходимо определенное время, в течение которого раствор впитывается в поверхностный слой естественной отдельности. На основании применения метода теории подобия для процесса разрушения в условиях растяжения и при условии, что прочность породы должна снизиться, одинаково в лабораторной модели (образце) и в натуре получено выражение, которое можно использовать для определения времени (Т) обработки (выдержки) массива:

где Е размер естественной отдельности в массиве, м;
С размер образца, м.
Время Tл определяется по впитыванию в образец количества раствора одного состава с используемым в натуре, при котором имеет место снижение прочности, обеспечивающей необходимый технический эффект при разрушении.
В зависимости от размеров естественных отдельностей во взрываемом массиве время T (5 12) Tл, (сут), где А постоянная впитывания.
После выдержки раствора в заливочных скважинах осуществляют в них дополнительную заливку для заполнения всех магистральных трещин раствором или водой с целью увеличения сплошности массива (то есть увеличения скорости волн напряжений и уменьшения их затухания).
Для крупноблочного уступа бурят дополнительные заливочные скважины на участке между кромкой уступа и линией, геометрически соединяющей скважины первого ряда сетки взрывных скважин.
Затем осуществляют взрывание зарядов ВВ. При этом, как показано на чертеже, образуется фронт 6 зон управляемого трещинообразования в "сухой" части массива и фронт 7 (по направлениям диагоналей прямоугольника) трещин в обработанной растворами ослабленной зоне 8 массива породы.
Взрывные волны и трещины проникают в обработанную зону и пересекают ее, чем и обеспечивается эффективное разрушение породы.
После этого приступают к выемо-погрузочным и транспортным работам.
Как показали предварительные расчеты и опытные работы в конкретных условиях, изобретение позволяет на 25 30% снизить удельный расход ВВ.
Формула изобретения: Способ отработки уступов горных пород, включающий бурение взрывных и заливочных скважин, заряжение и заливку раствора в них с последующим разупрочнением горного массива пропиткой его растворами ПАВ и солей и взрыванием зарядов ВВ, разрушение уступа средствами механизации и транспортировку горной массы из забоя, отличающийся тем, что бурение взрывных скважин производят с расстоянием между ними, равным

где Собр и Ссух скорость звука соответственно в обработанном и сухом массиве, м/сек;
νобр и νсух коэффициент Пуассона соответственно в обработанном и сухом массиве;
σсух и σобр прочность на растяжение соответственно в сухом и обработанном массиве, Па;
Р количество ВВ на 1 м скважины, кг/м;
q удельный расход ВВ, кг/м3,
а заливочные скважины бурят глубиной 0,25-0,30 высоты уступа в центре прямоугольников, геометрически образованных линиями, соединяющими две пары смежных взрывных скважин в смежных рядах разного направления, заполняют заливочные скважины растворами ПАВ и после выдержки осуществляют дополнительную заливку раствора или воды, после чего взрывают заряды ВВ.