Способ отбойки горных пород блоками

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 127 09) П 1) 51)4 Е 21 С 37/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-лы зобретение относится к горной азмещениа и изоажине,уществля промышлен отбойки с азначено для сти т льных пород, преимжащих ценные. крисопаемого.обретения являетства отбиваемых блации полей разрушпреимущественно впредполагаемого о нно содерзного ис путем вырабоздают ую (в вободные свободсновную ность я повыоков за 11 ельюние ка счет ориен напряжений плоскостей ющихол ла ков 1 показано располотбиваемом слое,жени На фкважин чен ле ерпен лярное направлению е(21) 4189541/23-03(54) СПОСОБ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД БЛОКАМИ(57) Изобретение относится к горнойпром-сти и предназначено для отбойки скальных пород, преимущественносодержащих ценные кристаллы полезногоископаемого. 1 ель изобретения - повышение качества отбиваемых блоков засчет ориентации полей разрушающихнапряжений преимущественно вдольплоскостей предполагаемого отколаблоков. Бурят скважины в плоскости предполагаемого откола блоков параллельными свободным поверхностям, глубиной, кратной размеру блока. Заполняют скважины невзрывчатым разрушающим составом (НРС), включающим вещество - ускоритель твердения (ВУТ)в порядке расположения блоков от свободной поверхности с временным интервалом, равным не менее шестикратногоразброса времени достижения разрушающего напряжения при затвердеванииНРСПри этом колонки НРС в скважинах на уровне пересечения ими границблоков рассредотачивают изолирующимипомежутками длиной, равной 1-5 диаметра скважины. Количество ВУТ, вводимого в НРС, равно и = О/2 , где11 - норма расхода ВУТ на участок отустья скважины до 1-го изолирующегопромежутка, кг; и - номер участка вскважине между изолирующими промежутками, считая от ее устья, 1 з,п. ф2 ил ния скважин; на фиг. 2 - р саморасширяющегося веществ лирующих промежутков в скв Отбойка горных пород ос ется следующим образом. В разрабатываемом массиве проходки донных рудоприемных ток, отрезной щели и вруба со горизонтальную 2 и вертикальн плоскости, чертежа) основные с поверхности и дополнительную ную поверхность 3. При этом о вертикальную свободную поверх создают, как правило, в напраперпендикулярном основной системеприродных трещин, и дальнейшую отработку полезного. ископаемого ведут послойно снизу вверх. Высоту слоя принимают равной максимальному размеру1 кондиционного блока (куска) горной массы (руды),Для отбойки руды по ксктуру каждого слоя в плоскостях предполагаемого откола блоков на расстоянии 1от свободных поверхностей 2 и 3 идруг от друга бурят скважины 4 глубиной, кратной 1 (т,е. все скважиныглубиной 1, 21 или 31 и т.д.), параллельные поверхности 2 и 3. Диаметрскважин принимается таким, чтобы размещенное в скважине саморасширяющеесяпри затвердевании вещество (невзрывчатый разрушающий состав - НРС) обе 20спечивало полное разрушение горнойпороды в слое, что устанавливаетсяэкспериментально.Количество буримых скважин заодинприем определяется применяемым оборудованием и организацией работ.При одновременной отбойке нескольких слоев руды скважины нижележащего слоя 5 и вышележащего слоя 6по высоте располагают в шахматномпорядке или друг над другом, а допол"нительную свободную поверхность 3создают ступенчатой формы с опережением ее в слое 5 относительно слоя 6на величину с 1 1.Пробуренные скважины затем последовательно друг за другом (порядокпоказан цифрами 1 , 2 и т.д.) черезинтервал времени не менеезаполняют смесью воды с порошком НРС (т.е.скважины заполняют НРС в порядкерасположения блоков от поверхностей2 и 3).Иинимальный интервал временимежду заполнением соседних скважиндолжен быть таким, чтобы не обеспечивал отбойку последующего блокапосле полного отделения предыдущегоблока.Известно, что большинство технологических процессов горного произ 50 водства подчиняется нормальному за" кону распределения вероятностей. Поэтому, согласно математической статистике, после обработки экспериментальных данных с надежностью 0,99755 можно принять минимальное время= 66, где 6 - средне-квадратичное отклонение (стандарт) от среднего времени достижения разрушающего напряжения при затвердевании НРС, Коэффициент 6 в этой Формуле принят израсчета, что время отбойки блока предыдущей скважиной (скважинами) можетувеличиваться от среднего временина величину 36, а время отбойки последующей скважиной опережать среднеевремя на величину также 36. Следовательно, при интервале времени 6 6отбойка каждого слоя руды будет происходить последовательными блокамидлиной не более 1, начиная от дополнительной свободной поверхности.фактическое время между заполнением соседних скважин (групп скважин)в условиях производства из-за требований техники безопасности или поорганизационным причинам может бытьиным, но оно всегда не должно быть,меньшеЗаполнение каждой скважины НРСведут рассредоточенно участками 7с устройством между ними на уровнепересекаемых границ и блоков изолирующих промежутков 8 длиной Ь = 1-5диаметров скважины, Эти промежуткимогут изготавливаться из различныхинертных материалов. Их можно изготовлять в процессе заполнения скважины из смесей самотвердеющих веществ,например водной смеси природного песка с алебастром в объемной пропорцииот 1:1 до 2:1, где последней цифройобозначена доля алебастра,Для ускорения НРС в скважине в егосостав в процессе изготовления воднойсмеси на месте работ вводят ускоритель твердения. В качестве такогоускорителя рекомендуется использоватьпорошок хлористого кальция. С цельюобеспечения последовательной отбойки блоков между участками 7 количество вводимого в смесь ускорителятвердения для каждого участка определяется по зависимостиЯ = -- -1 (1)2где Я - норма расхода ускорителятвердения на участок от устьяскважины до 1-го изолирующегопромежутка 8, кг;и - номер заполняемого участкаскважины между промежутками 8, считая от ее устья.Норма расхода ускорителя твердения Я зависит от вида ускорителя и объема заполняемого участка сква147 б 127 15 для первого отустья скважиныучастка (п=1)Для участка 2и т.д,жины. Для хлористого кальция онаравна 1-2 Х от количества используемого цемента, т.е. С 3 = (0901 - 0902)К (2) 5 где К - количество цемента в НРС надлине одного конкретногоучастка скважины, кг.Если в скважине все участки 7 будут иметь одинаковую длину и тот же расход цемента, то потребное количество ускорителя твердения, согласно расчетам по зависимости (1)составит: Из приведенного расчета видно, что норма расхода ускорителя тверде- З 0 ния изменяется по геометрической прогрессии с уменьшением у каждого последующего участка в 2 раза по сравнению с предыдущим участком. Только при таком соотношении возможно обеспечить более раннее твердение каждого предыдущего участка по сравнению с последующим, что гарантирует последовательное отделение блоков по длине скважины. Последний участок у забоя 40 скважин можно заполнять и без ускорителя твердения. Формула изобретения.1. Способ отбойки горных породблоками, включающий бурение скважинв плоскостях предполагаемого отколаблоков, параллельных свободным поверхностям, на глубину, кратную размеру блока, заполнение их невзрывчатымразрушающим составом, содержащим цемент, и откол блоков при затвердевании данного состава, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества отбиваемых блоков засчет ориентации полей разрушающих напряжений преимущественно вдоль плоскостей предполагаемого откола блоков,заполнение скважин невзрывчатым разрушающим составом осуществляют в по;рядке расположения блоков от свободной поверхности с временным интервалом, равным не менее шестикратного,разброса времени достижения разрушающего напряжения при затвердеванииданного состава.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ ий с я тем, что колонки невзрывчатого разрушающего состава вскважинах на уровнях пересечения имиграниц блоков рассредотачивают изолирующими промежутками длиной 1-5 диаметров скважины и в невзрывчатый разрушающий состав вводят веществоускоритель твердения в количествахЧ = О/2 , кг,где- норма расхода вещества - ускорителя твердения на участок от устья скважины до 1-го изолирующего промежутка, кг; п - номер участка в скважине между изолирующими промежутками, считая от ее устья.1476127 Составитель О. ПоповТехред Л.Олийнык . Редактор М, Питкина Корректор И. Муска Заказ 2140/32 Тираж 450 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 1 1Производственно-издательский комбинат Патент ., г. Ужгород, ул. Гагарина, 101