Способ взрывного дробления уступов

)5 Е 42 0 ЗЯ 4 ЕЛЬСТВ л. В 313 иваноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗО ВТОРСНОМУ СИИ(71) Институт горного дела АН КазС(53) 622.235(088,8) 6) Авторское свидетельство СССР 888623, кл. Е 21 С 41/00, 1980.(54) С 110 СОБ ВЗРЫВНОГО ДРОБЛЕНИЯ УСТУПОВ(57) Изобретение относится к горнойпромышлености,и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных искоапаемых совзрывной подготовкой горной массы врабочей и приконтурных зонах карьераЦель изобретения - повышение качествдробления за счет создания единогофронта распространения волны растяжения, В двух смежных уступах: верхнем 2 и нижнем 10 - в одной плоскости, ориентируемой перпендикулярнобровке верхнего уступа 2, бурят санны (С). На уступе 2 бурят С пер го ряда 1 вдоль простираиия откоса3, в подошве 6 уступа 2 - С 12, направленные в сторону, противоположнуюпадению .откосов 3 уступа 2. При этомС первого ряда 1 и С 12 бурят с совмещением их мнимых центров 8 зарядов взрывчатых веществ (ВВ) в однойточке 8 и заряжают их, исходя изусловия: Я, : Ц= Ь = Ь,гдемасса заряда ВВ в С первого ряда уступа 2, кг; Я - масса заряда ВВ вС 12 уступа 10, кг; Ь - расстояниеот центра 5 заряда С первого ряда1 уступа 2 до откоса 3 уступа 2, м;Ь х - расстояние от центра 1 зарядав С 12 уступа 10 до подошвы 6 уступа2, м, .После зарядки С и коммутациисети с одновременным инициированиемзарядов ВВ в С первого ряда 1 уступа2 и С 12 уступа 10 производят взрывную отбойку блока в уступе 2, При одновременном взрывании зарядов ВВ об"разуется единая отраженная волна, приэтом в процесс разрушения горных пород включается более значительныйобъем массива, равномерность егодробления возрастает. 1 ил.уступа, где фронт взрывной волны,возникающей от взрвва зарядов ВВ, засчет его ослабления уже не оказывает ощутимого эффекта на массив,Благодаря этому уменьшаются зоны нерегулируемого дробления в крепких породах по подошве, уступа вблизи егонижней бровки и в приоткосной частиуступа.При увеличенных расстояниях междузарядами ВВ, т,е. расстоянии междускважинами первого ряда верхнего уступа и наклонными скважинами нижнего1уступа, достигается тот же результат, что и при взаимодействии двухсмежных скважинных зарядов ВВ в рядуили между рядами согласно расчетазначения линии наименьшего сопротивления. Одним словом, за счет создания единого центра волны разреженияпутем совмещения мнимых центров зарядов ВВ в одной точке пространствав процесс разрушения горных породвключается более значительный объеммассива с возрастанием равномерностиего дробления,.Процесс перемещения осей скважинпервого ряда на верхнем уступе и осейнаклонных скважин нижнего уступа досовмещения их мнимых центров зарядовВВ в одной точке пространства зависитот крепости горных пород верхнегоинижнего уступов, высоты верхнегоуступа, диаметра скважин в первомряду верхнего уступа и наклонныхскважин нижнего уступа, угла наклонаоткоса верхнего уступа к горизонту.Для образования единого фронта . распространения волны растяжения необходимо, чтобы количество движения,т.е, произведение массы ВВ на скорость, при взрыве заряда ВВ Я размещенного в скважинах первого рядаверхнего уступа, и заряда БВ Я , размещаемого в наклонных скважинах нижнего уступа, должно быть равноОтсюда отношение соответствующих массзарядов ВВ (, и Я приравнивается,к отношению расстояния Ь от центразаряда ВВ в наклонцык скважинах нвкнего ряда до подошвы верхнего уступа или, что идентична, до кровли,нижнего уступа, к расстоянию Ь от 1 1374900Изобретение относится к горнойпромышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых со взрывной подготовкой горной массы в рабочей и прикоцтурцых зонах карьера.Целью изобретения является повыше.ние качества дробления взрываемойгорной массы эа счет создания единогофронта распространения волны растяжения.При разрушении горных пород скважинными зарядами ВВ, размещаемыми надвух смежных уступах, образуются отсвободных поверхностей, т.е. откоса верхнего уступа и подошвы нижнего уступа, отраженные волны - волныразрежения. 1(аждая из этих волн ввышеназванном прототипе, т.е. отраженная волна, образуемая от поверхности откоса уступа при взрыве заря, да ВВ в скважинах первого ряда верхнего уступа, и отраженная волна, образуемая от подошвы верхнего уступапри взрыве заряда ВВ в наклонныхскважинах нижнего уступа, эа счетрасположения их мнимых центров зарядов ВВ в различных местах появляютсяи действуют на массив обособленна,В результате этого энергии зарядовВВ, размещаемых в скважинах первогоряда верхнего уступа и в наклонныхскважинах нижнего уступа, це хватаетдля разрушения и качествеццога дробления крепких горных пород,В предлагаемом способе управлениекачеством дробления вэрываемой горной массы осуществляют путем совмещения мнимых центров зарядов ВВ водной точке пространства. В этом случае при одновременном вэрывании зарядов ВВ, размещаемых в скважинахпервого ряда верхнего уступа и в наклонных скважинах нижнего уступа, 45образуется единая отраженная волнаОдним словом, эа счет сфокусировациямнимых центров двух зарядов ВВ в одной точке пространства в массиве распространяется единая и усиленная 50отраженная волна (волна разрежения),позволяющая эа счет растягивающи.-.напряжений при небольших зарядахВВ достигать значительного эффектапо улучшению качества дробления напряженных горных пород, находящихсяв местах сопряжения двух смежных ус"тупов, т.е. усиленной отраженной вол"цой разрушается та часть цшкцего центра заряда ВВ скважин первого ряда верхнего уступа до,откоса этого уступа. При этом время возникновения действия волн при взрыве зарядов и Я, образуемых единую взрывную13749 204щ- "6 м. 34 Одят из соотношения= ,О, ь,Граволну, должно быть одинаковым, поэтому взрывание зарядов ВВ первого ря-да скважин верхнего уступа и наклонных скважин нижнего уступа производятодновременно.5Иными словами, согласно закону сохранения энергии обеспечивается равное воздействие работы зарядов ВВ вскважинах первого ряда верхнего уступа с работой зарядов ВВ в наклон ных скважинах нижнего уступа на соответствующую свободную поверхность,т,е, на откос верхнего уступа и наподошву этого уступа. За счет этоговозникает равномерное силовое полена всем протяжении единой волны растяжения.Затраты на бурение и взрывание наклонных скважин нижнего уступа при 20.отработке верхнего уступа в последую"щем компенсируются при отработке нижнего уступа, так как в нем образуетсяразрушенная часть массива,25 На чертеже изображен разрез уступа при отработке верхнего уступа сосхемой размещения скважин первогоряда верхнего уступа и разрез некиего уступа со схемой размещения наклонного ряда скважин относительноединого мнимого центра заряда ВВ,т.е. единого центра волны разрежения,При этом скважины первого ряда верхнего уступа и наклонные скважины нижнего уступа находятся в одцой плоскости, которая ориецтируема перпецдикулярно бровке верхнего уступа.Операции по совмещению мнимыхцентров зарядов ВВ в одной точкепространства может быть несколько,так как это зависит от высоты верхнего уступа, масс зарядов ВВ, выраженных через колонку заряда, кудавходит диаметр скважин; линия наименьшего сопротивления пород по 45верхнему и нижнему уступам, котораяотображает крепость массивов, слагающих эти уступы, угол наклона скважин нижнего уступа.В качестве примера приведен один 50из вариантов совмещения мнимых центров зарядов ВВ в одной точке пространства,Исходные данные к примеру, Высота верхнего уступа Н = 10 м, уголнаклона откоса к горизонту Ю. = 75крепость горных пород= 15, диаметр бурения скважин ца верхнем инижнем уступах принят одинаковый и 00 4равен й,215 мм (диаметр заряда соответственно д з220 мм, вместимость ВВ в 1 пог.м, скважины р34 кг), Величина перебура в сква" зинах первого ряда верхнего уступа составляет 1 ц1,5 м, масса заряда в скважинах этого ряда равна О,щ 204 кг длина заряда 1ОФ Скважины первого ряда 1 на верхнем уступе 2 (с отметкой +50 м) бурят вдоль простирания откоса 3 от верхней бровки 4 откоса 3 верхнего уступа 2 на расстоянии 3 м (согласно ЕПБ). Далее при графическом построении находят центр 5 заряда ВВ в скважинах первого ряда 1 верхнего уступа 2. Центр 5 заряда ВВ ц скважине первого ряда 1 верхцего уступа 2 располагается ца расстоянии 1,5 м от подошвы б верхнего уступа 2, Из центра 5 заряда ВВ опускают перпендикуляр 7 к откосу 3 верхнего уступа 2, Перпецдикуляр 7 чродлевают ца длину, равную расстоянию от центра 5 заряда ВВ (точка А) первого ряда 1 верхнего уступа 2 до откоса 3 (точка В) верхнего уступа 2, Конечная точка этого отрезка дает мнимый центр 8 заряда ВВ для скважин первого ряда 1 верхнего уступа 2. От мнимого центра 8 заряда ВВ опускают перпендикуляр 9 ца подошву 6 верхнего уступа 2 (точка С) с продолжением его в массив некиего уступа О на величину, равную расстоянию от мнимого центра 8 заряда ВВ до подошвы б верхнего уступа 2. Найденная точка соответствует центру 11 заряда ВВ (точка Э) наклонных скважин 12 нижнего уступа 10. С учетом технологии производства буровзрывцых работ ца верхнем уступе 2 и нижнем уступе 10 выбирают необходимый угол наклонаскважин 12 к горизонту, Глубину наклонных скважин 12 нижнего уступа 10 определяют иэ расчета величины заряда Я в этих скважинах, которую цахофически определяют расстояние АВ,равное Ь от центра 5 заряда ВВ перного ряда 1 верхнего уступа 2 до от 5 13 коса 3 верхнего уступа 2, т.е. АВ щ " Ь, 5 м. Аналогичную операцию осуществляют для нахождения расстояния Со, равное Е , Это значение равно С 0Ь4 м. По зависимостиопределяют массузаряда1,гВВ в наклонных скважинах 12 нижнего204 5уступа 10, г "в " щ 255 кг. Придиаметре наклонных скважин 12 нижнего уступа 10 й, = 2 15 мм длина заря"да в этих скважинах составит 1э255Ь- -7 5 м. С учетом угла Р 34наклоца скважин 12 к горизонту и дли" цы заряда 1 в них, а также длины забойки определяют глубину бурения наклонных скважин 12 нижнего уступа 10 и расстояние, на котором размещают устье 13 наклонной скважины 12 от нижней бровки 14 верхнего уступа 2, Наклоцные скважины 12 бурят вдоль простирания подготавливаемого к вэры" ву .блока на верхнем уступе 2,Такая операция по расположению скважин первого ряда 1 на верхнем уступе 2 и наклонных скважин 12 на нижнем уступе 10, а также соответствующее размещение маес зарядов ВВ чи Яв этих скважинах позволяет при одновременном взрывании рядов иметь общий мнимый центр 8 зарядов ВВ, благодаря которому образуется единый усиленный фронт 5 распространения волны растяжения.После зарядки скважин взрывчатым веществом и коммутации сети с одцовремепным инициированием зарядов ВВ в скважинах первого ряда 1 верхнего уступа 2 и наклонных скважинах 12 нижнего уступа 10 производят взрыв 749006ную отбойку блока на верхнем уступе2. Затеи с подошвы 6 зкскавируютвзорванную горную массу верхнегоуступа 2,Угол М. - угол наклона откоса3 верхнего уступа 2. к горизонту.Угол- угол наклона скважин 12 нижнего уступа 10 к горизонту,10Формула изобретения Способ взрывного дробления уступов, включающий бурение скважин надвух смежных уступах с бурением вподошве верхнего уступа наклонныхскважин, направленных в сторону,противоположную падению откосов уступов,заряжание скважин ВБ и взрывание зарядов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества дрббления за счет создания единого фронта распространения волны растяжения,скважины первого ряда верхнего ус В тупа и наклонные скважины цижнегоуступа бурят с совмещением их мнимых центров зарядов ВВ в одной точкеи заряжают их, исходя из условия:0 ЬЭО Яггде Я, - масса заряда ВВ в скважинахпервого ряда верхнего уступа, кг;Я - масса заряда ВВ в наклонныхскважинах нижнего уступа, 35кг;расстояние от центра заряда ВВ скважин первого ряда верхнего уступа до откоса уступа, м;1,г - расстояние от центра заряда ВВ внаклонных скважинах нижнего уступа до подошвы верхнего уступа, м, 45 причем взрывание указанных эарядовпроизводят одновременно.1374900 Составитель С.КошколдаРедактор О.Юркова .Техред Л.Сердюкова . Гир рек Тираж 389 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий