RU2659446C1 - Способ формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве с использованием параллельно сближенных шпуровых и скважинных зарядов - Google Patents
Способ формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве с использованием параллельно сближенных шпуровых и скважинных зарядов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659446C1 RU2659446C1 RU2017124822A RU2017124822A RU2659446C1 RU 2659446 C1 RU2659446 C1 RU 2659446C1 RU 2017124822 A RU2017124822 A RU 2017124822A RU 2017124822 A RU2017124822 A RU 2017124822A RU 2659446 C1 RU2659446 C1 RU 2659446C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- boreholes
- ejection
- holes
- mining
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
- F42D3/04—Particular applications of blasting techniques for rock blasting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной и горностроительной промышленности. Способ включает бурение по линии формируемой полости двух видов шпуров или скважин разного диаметра поочередно: первые - большего диаметра - запрессовки, вторые - меньшего диаметра - выброса, размещение в них взрывчатого вещества и взрывание. Соотношение диаметров шпуров или скважин выброса и запрессовки определяют в зависимости от горно-геологических и горно-технических условий производства этих видов работ. Техническим результатом является: формирование щелевой полости любой конфигурации заданной глубины с минимальным расходом на бурение и расходом взрывчатых веществ. Способ позволяет повысить эффективность и безопасность этих видов работ за счет оптимального распространения зарядов различного диаметра в массиве на определенном расстоянии вдоль линии формируемой полости и на определенную глубину, определяемую для конкретных горно-геологических и горно-технических условий формируемой полости. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к горной и строительной отрасли и может быть использовано для формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве при взрывном разрушении горных пород удлиненными зарядами (врубовой полости, формировании опережающей крепи при строительстве горных выработок и т.п.).
Известны способы формирования врубовых полостей с использованием шпуров или скважин взрывным способом [Э.О. Миндели, В.А. Салганик, Г.А. Воротеляк и др. «Методы и средства взрывной отбойки руды». М.: Недра, 1977 г. - 312 с.].
Недостатками способов являются:
- сложность формирования врубовых полостей;
- отсутствие возможности формирования полости необходимой конфигурации;
- нестабильность работы этих врубов при изменяющихся горно-геологических и горно-технических условиях производства взрывных работ, связанных с отсутствием обоснованности их параметров.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ формирования прямого щелевого вруба [Н.Г. Дубынин, В.А. Коваленко «Теоретические основы проведения горных выработок». Новосибирск, «Наука». 1982 г. - 140 с.].
Недостатками способа являются:
- необоснованно большой объем бурения и расход взрывчатых веществ;
- нестабильность работы таких типов врубов, связанных с отсутствием обоснованности их параметров для различных горно-геологических и горно-технических условий их применения;
- частая запрессовка перемятой породой незаряжаемых шпуров или скважин.
Задачей изобретения является снижение себестоимости, повышение надежности и эффективности формирования полости любой конфигурации для любых горно-геологических и горно-технических условий производства взрывных работ.
Достигается это тем, что способ формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве включает бурение по линии формируемой полости двух видов шпуров или скважин разного диаметра поочередно: первые - большего диаметра - запрессовки, вторые - меньшего диаметра - выброса, размещение в них взрывчатого вещества и взрывание. Соотношение диаметров шпуров или скважин выброса и запрессовки определяют из выражения:
где d1, d2 - соответственно диаметры шпуров или скважин запрессовки и выброса, м;
σ - предел прочности пород на сжатие, МПа;
g - плотность сформированного заряда, кг/м3;
Д - скорость детонации применяемого ВВ, км/с.
Шпуры или скважины выброса размещают внутри зоны смятия шпуров или скважин запрессовки, на контакте зона смятия - зона трещин, на расстоянии, определяемом из выражения:
где r – расстояние, внутри которого на контакте размещают шпуры или скважины выброса, м.
Шпуры или скважины выброса обуривают с перебуром, определяемым исходя из размера зоны смятия шпуров или скважин запрессовки, скорости распространения продольных волн в массиве и скорости детонации применяемого взрывчатого вещества.
Шпуры или скважины выброса взрывают с замедлением по отношению к шпурам или скважинам запрессовки, определяемым исходя из размеров зоны смятия шпуров или скважин запрессовки и скорости распространения продольных волн во взрываемом массиве.
Способ поясняется чертежами (фиг. 1; фиг. 2), где показана схема расположения шпуров или скважин по линии формирования полости (1) для запрессовки (2) и выброса (3) перемятой породы; величина перебура шпуров или скважин (4); глубина формируемой полости (5); размещения патронов-боевиков (6) в формируемых зарядах; зона смятия шпуров или скважин запрессовки (7) и шпуров или скважин выброса (8).
Способ осуществляется следующим образом: в проектном контуре по линии формируемой полости бурят два вида шпуров или скважин разного диаметра таким образом, что диаметр шпуров или скважин запрессовки (d1) должен быть больше диаметров шпуров или скважин выброса (d2), при этом диаметры шпуров или скважин подбираются исходя из того, что шпуры или скважины выброса должны находиться внутри формируемой зоны смятия шпуров или скважин запрессовки (r), а шпуры или скважины запрессовки за пределами формируемой зоны смятия от шпуров или скважин выброса; для обеспечения необходимой глубины формируемой полости шпуры или скважины бурят с перебуром на глубину 
, заполняют обуренные шпуры или скважины взрывчатым веществом, причем шпуры или скважины выброса взрывают с замедлением по отношению к шпурам или скважинам запрессовки на время t.
Соотношение диаметров шпуров или скважин выброса и запрессовки определяют из выражения:
где d1 - диаметр шпуров или скважин запрессовки, м; d2 - диаметр шпуров или скважин выброса, м; σ - предел прочности пород на сжатие, МПа; g - плотность заряжания ВВ, кг/м3; Д - скорость детонации применяемого ВВ, км/с.
Расстояние, на котором бурятся шпуры или скважины запрессовки (внутри: на контакте зона смятия - зона трещин от шпуров или скважин запрессовки), определяется по формуле 2:
величина перебура шпуров или скважин определяется из условия 3:
где
- глубина формируемой полости, м; r - радиус зоны смятия от шпуров или скважин запрессовки, м; с - скорость распространения продольной волны в массиве, км/с.
Время замедления определяется по формуле 4:
обозначения те же.
Существо и пример конкретного выполнения способа заключается в следующем: Определяются горно-геологические и горно-технические условия, в которых формируется щель.
Пример 1: необходимо создать щель в породах с пределом прочности на сжатие - 100 МПа; скорость распространения продольной волны - 4000 м/с; диаметры имеющихся буровых коронок: 50 мм; 45 мм; 42 мм; 36 мм; ВВ - аммонал (Д=4500 м/с); плотность заряжания - g=1000 кг/м3; глубина щели (
) - 1 м.
1. Определяем диаметры шпуров запрессовки и выброса (принимаем диаметр шпура запрессовки d1=45 мм), тогда (согласно 1):
принимаем ближайший из имеющихся в наличии, т.е. d2=0,036 м.
2. Определяем расстояние, на котором необходимо бурить шпуры выброса (согласно 2)
3. Определяем величину перебура (согласно 3)
4. Определяем замедление взрывания шпуров выброса по отношению к шпурам запрессовки (согласно 4)
(при использовании для замедления детонирующего шнура (ДШ):
Д=6000 м/с;
Пример 2: необходимо создать щель в породах с пределом прочности на сжатие - 80 МПа; скорость распространения продольной волны в массиве - 5000 м/с; диаметры имеющихся буровых коронок: 50 мм; 45 мм; 40 мм; 36 мм; применяемое ВВ - гранулит АС-8 (скорость детонации Д=3600 м/с; плотность заряжания - 1100 кг/м3; глубина щели - 1,5 м.
Принимаем диаметр шпура запрессовки - 50 мм.
1. Тогда (согласно 1), диаметр шпура выброса определится:
Принимаем, ближайший из имеющихся, диаметр шпура выброса d2=0,040 м.
2. Определяем расстояние, на котором необходимо бурить шпуры выброса (внутри этой зоны: на контакте зона смятия - зона трещин), (согласно 2):
3. Определяем глубину перебура (согласно 3) 
т.е 
4. Определяем время замедления (согласно 4):
(при использовании для замедления ДШ: Д=6000 м/с, т.е. 6 м=1 мс
т.е. длина детонирующего шпура (ДШ) в шпурах выброса должна быть на 28,3 см длиннее, чем в шпурах запрессовки).
Имея все необходимые данные, приступаем к оборудованию массива вдоль линии формируемой полости, заряжанию и взрыванию горного массива, шпуры различного диаметра располагают в чередующемся порядке:
пример 1: d1=0,045 м; d1=0,036 м;
пример 2: d2=0,05 м; d2=0,04 м;
на расстоянии:
пример 1: r=0,226 м;
пример 2: r=0,236 м (внутри указанных зон: на контакте зона смятия - зона трещин) на проектную глубину с перебуром:
пример 1: 
;
пример 2: 
;
заряд формируют с прямым инициированием и взрывают: шпуры запрессовки - мгновенно; шпуры выброса - с замедлением:
пример 1: t=0,06 мс;
пример 2: t=0,047 мс.
Таким образом, способ имеет следующие преимущества и сравнению с прототипом: позволяет снижать объем буровзрывных работ, сформировать полость в скальном массиве любой конфигурации с оптимальными параметрами для любых горно-геологических и горно-технических условий с достаточной степенью точности, определить соотношение диаметров шпуров выброса и запрессовки, определить глубину их обуривания и расстояния, на котором располагают, а также интервалы замедления взрываемых зарядов.
Claims (11)
1. Способ формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве, включающий бурение по линии формируемой полости двух видов шпуров или скважин разного диаметра поочередно: первые - большего диаметра - запрессовки, вторые - меньшего диаметра - выброса, размещение в них взрывчатого вещества и взрывание, отличающийся тем, что соотношение диаметров шпуров или скважин выброса и запрессовки определяют из выражения:
где d1, d2 - соответственно диаметры шпуров или скважин запрессовки и выброса, м;
σ - предел прочности пород на сжатие, МПа;
g - плотность сформированного заряда, кг/м3;
Д - скорость детонации применяемого ВВ, км/с.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шпуры или скважины выброса размещают внутри зоны смятия шпуров или скважин запрессовки, на контакте зона смятия - зона трещин, на расстоянии, определяемом из выражения:
где r – расстояние, внутри которого на контакте размещают шпуры или скважины выброса, м.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что шпуры или скважины выброса обуривают с перебуром, определяемым исходя из размера зоны смятия шпуров или скважин запрессовки, скорости распространения продольных волн в массиве и скорости детонации применяемого взрывчатого вещества.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что шпуры или скважины выброса взрывают с замедлением по отношению к шпурам или скважинам запрессовки, определяемым исходя из размеров зоны смятия шпуров или скважин запрессовки и скорости распространения продольных волн во взрываемом массиве.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017124822A RU2659446C1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве с использованием параллельно сближенных шпуровых и скважинных зарядов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017124822A RU2659446C1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве с использованием параллельно сближенных шпуровых и скважинных зарядов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2659446C1 true RU2659446C1 (ru) | 2018-07-02 |
Family
ID=62815745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017124822A RU2659446C1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве с использованием параллельно сближенных шпуровых и скважинных зарядов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2659446C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4690058A (en) * | 1986-04-09 | 1987-09-01 | C-I-L Inc. | Smooth wall blasting in rock |
| SU1696733A1 (ru) * | 1989-09-04 | 1991-12-07 | Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Способ предотвращени выбросов породы и газа при проведении горной выработки |
| SU1701938A1 (ru) * | 1990-02-19 | 1991-12-30 | Донецкий политехнический институт | Способ предотвращени выбросов породы и газа при проведении выработок |
| SU1709115A1 (ru) * | 1990-04-20 | 1992-01-30 | Московский Горный Институт | Способ борьбы с внезапными выбросами при проведении подготовительной выработки по простиранию пород |
| RU2540125C2 (ru) * | 2012-09-21 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ формирования разгрузочной щели |
-
2017
- 2017-07-11 RU RU2017124822A patent/RU2659446C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4690058A (en) * | 1986-04-09 | 1987-09-01 | C-I-L Inc. | Smooth wall blasting in rock |
| SU1696733A1 (ru) * | 1989-09-04 | 1991-12-07 | Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Способ предотвращени выбросов породы и газа при проведении горной выработки |
| SU1701938A1 (ru) * | 1990-02-19 | 1991-12-30 | Донецкий политехнический институт | Способ предотвращени выбросов породы и газа при проведении выработок |
| SU1709115A1 (ru) * | 1990-04-20 | 1992-01-30 | Московский Горный Институт | Способ борьбы с внезапными выбросами при проведении подготовительной выработки по простиранию пород |
| RU2540125C2 (ru) * | 2012-09-21 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ формирования разгрузочной щели |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДУБЫНИН Н.Г. и др. Теоретические основы проведения горных выработок, Новосибирск, Наука, 1982, с.140. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113383206A (zh) | 利用在炮孔装药的射流单元的爆破方法 | |
| KR101555618B1 (ko) | 터널굴착시 진동저감과 굴진장증대를 위한 굴착방법 | |
| CN104296609B (zh) | 深孔梯段爆破中含不同坚硬程度岩层的控制爆破方法 | |
| CN111102892B (zh) | 一种适用于深埋隧洞爆破开挖的楔形掏槽炮孔布置方法 | |
| RU2699102C1 (ru) | Подвесная скважинная забойка | |
| RU2476819C1 (ru) | Способ взрывной отбойки руд и пород на подземных горных работах | |
| RU2366891C1 (ru) | Способ образования врубовой полости | |
| US20120017792A1 (en) | Method of blasting | |
| RU2659446C1 (ru) | Способ формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве с использованием параллельно сближенных шпуровых и скважинных зарядов | |
| RU2563893C1 (ru) | Способ взрывания на открытых разработках разнопрочных слоистых массивов горных пород | |
| Chandrakar et al. | Long-hole raise blasting in a single shot: Assessment of void ratio and delay time based on experimental tests | |
| RU2456538C1 (ru) | Способ взрывного рыхления скальных пород зарядами с воздушной подушкой | |
| RU2634597C1 (ru) | Способ проходки горных выработок и ведения очистных работ | |
| CN111486760B (zh) | 一种地下矿山高阶段控制爆破方法 | |
| CN103175450B (zh) | 深孔爆破法 | |
| RU2311533C1 (ru) | Способ разрушения горных пород и устройство для его осуществления | |
| RU2234673C1 (ru) | Способ взрывания восходящих скважин | |
| CN111964545A (zh) | 基于轴向多点同时起爆的岩巷深孔松动爆破方法 | |
| RU2379508C1 (ru) | Способ разрушения горных пород и устройство для его осуществления | |
| RU2632987C1 (ru) | Способ формирования заряда взрывчатого вещества в скважине | |
| Kabetenov et al. | Rational parameters of blasting, considering action time of explosion-generated pulse | |
| RU122476U1 (ru) | Вруб для разрушения крепких пород | |
| RU2827216C1 (ru) | Способ контурного разрушения трещиноватых горных пород с предварительным оконтуриванием | |
| Wittenberger et al. | New deep-well boring technologies of rock disintegration | |
| CN108828653A (zh) | 一种用于高瓦斯矿井的地震透射槽波勘探方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200712 |