Способ взрывания разнопрочных массивов горных пород



Способ взрывания разнопрочных массивов горных пород
Способ взрывания разнопрочных массивов горных пород
Способ взрывания разнопрочных массивов горных пород
Способ взрывания разнопрочных массивов горных пород

 


Владельцы патента RU 2499222:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания разнопрочных массивов горных пород на открытых горных работах. Способ включает бурение вертикальных скважин и расширение скважин внутри контура в плане твердых включений на участках пересечения ими твердых включений. При этом диаметр расширяемых участков скважин d 0 в к л принимают из соотношения с учетом диаметра нерасширенных участков скважин d 0 в м , пределов прочности при растяжении σ р а с в к л и σ р а с в м , коэффициентов Пуассона νвкл и νвм, модулей Юнга Евкл и Евм, пористостей Пвкл и Пвм, твердых включений и вмещающих пород соответственно, показателя изоэнтропы продуктов детонации γ2, параметра адиабаты ζ и давления продуктов детонации в точке Жуге Р0 применяемого промышленного взрывчатого вещества (ПВВ). Изобретение позволяет повысить эффективность и равномерность дробления разнопрочных массивов за счет обеспечения равенства диаметров зон регулируемого дробления во вмещающих породах и твердых включениях путем учета совокупности основных свойств вмещающих пород, включений и применяемого ПВВ. 1 табл.

 

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания разнопрочных массивов горных пород на открытых горных работах. Такие массивы могут иметь включения, представленные пропластками, слоями (прослойками) крепких пород во вмещающих менее крепких породах, различными линзами и другими образованиями, имеющими различные положение и мощность по высоте взрываемого блока.

Известен способ взрывания разнопрочных массивов горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающий бурение вертикальных скважин, их заряжание комбинированными зарядами промышленных взрывчатых веществ (ПВВ), забойку скважин и взрывание зарядов ПВВ. При этом более мощное ПВВ размещают в той части зарядов, которая пересекает твердое включение [1].

Известный способ не гарантирует требуемое качество дробления разнопрочных массивов, так как не учитывает совокупности основных свойств вмещающих пород, включений и применяемых ПВВ.

Кроме того, возможность использования способа ограничена необходимостью наличия на предприятии нескольких типов ПВВ с существенно различными свойствами. Это может вызвать значительные трудности, особенно при малом объеме потребления более мощных ПВВ, требуемых для дробления твердых включений, что ограничивает область применения способа.

Ближайшем техническим решением к заявленному является способ взрывания разнопрочных массивов горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающей определение наличия твердых включений во вмещающих породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений, бурение вертикальных скважин, расширение скважин на участках пересечения ими твердых включений, заряжание скважин зарядами ПВВ, диаметр которых равен диаметру скважин, и взрывание зарядов ПВВ [2]. Способ широко использовали при термическом бурении и расширении скважин, пробуренных механическими способами, в термобуримых породах (неокисленные железистые кварциты, крепкие и плотные кварциты, граниты и некоторые другие породы). При этом значения прочностных свойств вмещающих пород и более крепких включений отличались не более чем в 1,5 раза. В настоящее время в мировой практике, в том числе в Российской Федерации, термическое бурение и расширение скважин применяют крайне редко из-за его высокой стоимости и избирательности.

Указанный способ не гарантирует получение требуемого качества дробления разнопрочных массивов, так как не учитывает совокупности основных свойств вмещающих пород, включений и применяемого ПВВ. Вследствие этого не обеспечивается равенство диаметров зон регулируемого дробления (ЗРД) во вмещающих менее крепких породах и более крепких включениях, что снижает эффективность и равномерность дробления разнопрочных массивов.

Задачей изобретения является повышение качества дробления разно-прочных массивов горных пород с твердыми включениями, имеющими различное положение и мощность по высоте взрываемого блока.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности и равномерности дробления разнопрочных массивов за счет обеспечения равенства диаметров зон регулируемого дробления во вмещающих породах и твердых включениях путем учета совокупности основных свойств вмещающих пород, включений и применяемого ПВВ.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе взрывания разнопрочных массивов горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающем определение наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений, бурение вертикальных скважин, расширение скважин на участках пересечения ими твердых включений, заряжание скважин зарядами промышленного взрывчатого вещества (ПВВ), диаметр которых равен диаметру скважин, и взрывание зарядов ПВВ, согласно изобретению предварительно определяют пределы прочности при растяжении, коэффициенты Пуассона, модули Юнга, пористость и коэффициенты всестороннего сжатия вмещающих пород и твердых включений, а диаметр d 0 в к л расширяемых участков скважин принимают из соотношения:

d 0 в к л = d 0 в м ( ( ζ P 0 σ р а с в м ) 1 γ 2 1 + σ р а с в м K в м ( ζ P 0 σ р а с в к л ) 1 γ 2 1 + σ р а с в к л K в м ) ( σ р а с в к л K в к л + M в к л + П в к л σ р а с в м K в м + M в м + П в м ) ( 1 )

где d 0 в м - диаметр нерасширенных участков скважин, м; ζ - параметр адиабаты; P0 - давление продуктов детонации в точке Жуге, Па; γ2 - показатель изоэнтропы продуктов детонации ПВВ; σ р а с в к л и σ р а с в м - соответственно пределы прочности твердых включении и вмещающих пород при растяжении, Па; Kвкл и Квм - соответственно коэффициенты всестороннего сжатия твердых включений и вмещающих пород; Пвкл и Пвм - соответственно пористость твердых включений и вмещающих пород; M вм = 2 ( σ рас вм ( 1 + ν вм ) E вм ) + [ σ рас вм ( 1 + ν вм ) E вм ] 2 - коэффициент, определяющий упругое расширение границы камуфлетной полости во вмещающих породах; M вкл = 2 ( σ рас вrкл ( 1 + ν вкл ) E вкл ) + [ σ рас вкл ( 1 + ν вкл ) E вкл ] 2 - коэффициент, определяющий упругое расширение границы камуфлетной полости в твердых включениях; νвкл и νвм - соответственно коэффициенты Пуассона твердых включений и вмещающих пород; Евкл и Евм - соответственно модуль Юнга твердых включений и вмещающих пород, Па;

В указанную в формуле изобретения совокупность признаков включены все признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для получения технического результата.

Расстояние между взрывными скважинами выбирают обычно из условия соприкосновения ЗРД при взрываний зарядов ПВВ в этих скважинах. Однако при взрываний разнопрочных массивов горных пород диаметры ЗРД скважинных зарядов, пересекающих твердые включения, в пределах включений существенно меньше, чем во вмещающих менее крепких породах. Поэтому в твердых включениях между скважинами образуются центральные неразрушенные взрывом зоны. Для дробления этих неразрушенных зон предложенный способ и предусматривает расширение скважин на участках пересечения ими твердых включений. Это позволяет поместить большее количество ПВВ внутри включений и тем самым увеличить диаметр ЗРД в пределах включений и уменьшить объем указанных центральных неразрушенных взрывом зон.

Определение наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений позволяет установить параметры залегания включений внутри разрушаемого массива, в том числе их мощность по глубине конкретных скважин, скорректировать конструкцию и параметры скважинных зарядов ПВВ, необходимые места расширения по глубине скважин.

Скважины бурят вертикально, так как такие скважины более устойчивы, чем наклонные в породах малой крепости, которыми в большинстве случаев являются вмещающие породы массива.

Заряжание скважин зарядами ПВВ, диаметр которых равен диаметру скважин, позволяет упростить процесс заряжания, максимально использовать объем скважин и увеличить выход горной массы с одного погонного метра скважины.

Формула (1) получена из условия обеспечения равенства диаметров ЗРД во вмещающих породах и включениях и основана на соотношении, определяющем радиус зоны регулируемого дробления при учете основных свойств пород и ПВВ [3]. Данное соотношение для радиуса r ЗРД в пористых породах можно переписать в виде

r = r 0 ( ζ P 0 σ р а с ) 1 γ 2 1 + σ р а с K σ р а с K + М + П

где r0 - радиус скважины. Тогда условие равенства радиусов (диаметров) ЗРД во вмещающих породах rвм и во включениях rвкл запишется в виде

rвм=rвкл

Из этого условия непосредственно вытекает формула (1).

Известно, что растягивающие напряжения являются определяющими при разрушении горных пород, так как предел прочности при растяжении в среднем в 2,5 раза меньше, чем при сдвиге, и в 10 раз меньше, чем при сжатии. Предварительное определение пределов прочности при растяжении σрас, коэффициентов Пуассона ν, модулей Юнга Е и пористостей 77 вмещающих пород и твердых включений, входящих в формулу (1), является обязательным условием осуществления способа, так как от значений этих параметров зависит диаметр ЗРД и, следовательно, диаметр расширяемых участков скважин. Давление P0 продуктов детонации в точке Жуге, параметр ζ адиабаты и показатель изоэнтропы γ2 являются постоянными и известными величинами для каждого конкретного ПВВ при его определенной начальной плотности в момент инициирования заряда, то есть плотности заряжания, и их значения при прочих равных условиях полностью определяют диаметр ЗРД.

Таким образом, выражение (1) позволяет установить необходимый диаметр расширения скважин d 0 в к л на участках пересечения ими твердых включений из условия обеспечения равенства диаметров ЗРД во всем взрываемом массиве путем учета совокупности основных свойств вмещающих пород, включений и применяемого ПВВ, что повышает эффективность и равномерность дробления равнопрочных массивов горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах.

С учетом вышесказанного совокупность всех признаков, указанных в формуле изобретения, действительно позволяет решить задачу изобретения (повышение качества дробления) и обеспечивает достижение указанного технического результата.

Способ осуществляют путем последовательного выполнения следующих операций.

По данным геологической службы предприятия (результатам предварительной инженерно-геологической разведки) определяют наличие в подготавливаемом к взрыванию блоке твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контур в плане и отметки кровли и почвы этих включений, их мощность, а также пределы прочности при растяжении σ р а с в к л и σ р а с в м , коэффициенты Пуассона νвкл и νвм, модули Юнга Евкл и Евм а также коэффициенты всестороннего сжатия Kвкл, Kвм и пористости Пвкл, Пвм твердых включений и вмещающих пород соответственно.

С учетом конкретных условий определяют по общеизвестным методикам или результатам предыдущих взрывов в аналогичных условиях параметры вертикальных скважинных зарядов ПВВ, включая их диаметр (диаметр скважины d 0 в м ), без учета наличия включений.

Для принятого ПВВ находят по табличным данным или общеизвестным зависимостям показатель изоэнтропы продуктов детонации γ2, параметр адиабаты ζ и давление продуктов детонации в точке Жуге P0.

В соответствии с найденными значениями сопротивления по подошве уступа и длины (глубины) скважин бурят взрывные скважины диаметром d 0 в м по принятой на данном предприятии сетке скважин.

В процессе бурения скважин по изменению скорости бурения, цвета и состояния выдаваемых на поверхность продуктов разрушения уточняют, если это необходимо, наличие, контур в плане, отметки кровли и почвы и мощность твердых включений по глубине каждой скважины, а также пределы прочности при растяжении σ р а с в к л и σ р а с в м , коэффициенты Пуассона νвкл и νвм, модули Юнга Евкл и Евм и пористости Пвкл и Пвм твердых включений и вмещающих пород соответственно.

Далее, используя найденные значения параметров σ р а с в к л и σ р а с в м , νвкл и νвм, Евкл и Евм, Пвкл и Пвм, γ2, P0 и принятый диаметр бурения скважин d 0 в м , определяют диаметр d 0 в к л расширяемых участков скважин в местах пересечения ими твердых включений, обеспечивающий равенство диаметров ЗРД во вмещающих породах и твердых включениях.

После этого на участках пересечения скважинами твердых включений производят расширение скважин до найденного диаметра d 0 в к л . Расширение скважин осуществляют одним из известных способов, подходящим для условий конкретного предприятия, параметров залегания твердых включений, свойств вмещающих пород и твердых включений, например с использованием механических расширителей или простреливания небольшими зарядами ПВВ. Расширение скважин может производиться только на полную мощность включений, несколько выше кровли включений и их почвы, от кровли включений и ниже их почвы, ниже кровли включений и до или ниже их почвы. Схема расположения и длина расширяемых участков скважин также будут определяться конкретными условиями взрывания.

Затем производят заряжание скважин зарядами одного и того же ПВВ, диаметр которых равен диаметру скважин. В процессе заряжания скважин выполняют монтаж внутрискважинных взрывных сетей, а по окончании заряжания - забойку верхней незаряженной части скважин.

После окончания забойки скважин осуществляют монтаж поверхностной взрывной сети, ее соединение с внутрискважинными взрывными сетями и взрывание скважинных зарядов ПВВ одним из принятых на открытых горных работах способов взрывания.

Пример осуществления способа

Производили взрывание вскрышных пород на карьере, разрабатывающем фосфоритное месторождение. Породы месторождения сложены супесями и суглинками, галечником и конгломератом, бентонитовыми глинами и глинистым мергелем, требующими взрывного рыхления, с коэффициентом крепости по шкале М.М. Протодъяконова ƒ=1,5…2, средними пределом прочности при растяжении σ р а с в м = 1,5 10 6 П а , коэффициентом Пуассона νвм=0,2 и модулем Юнга Eвм=1,5·1010 Па. Внутри этих вмещающих пород залегают твердые включения гравелитов, имеющих большую сопротивляемость взрыванию, с коэффициентом крепости по шкале М.М. Протодъяконова ƒ=4…5, средними пределом прочности при растяжении σ р а с в к л = 1,5 10 10 П а , коэффициентом Пуассона νвкл=0,3 и модулем Юнга Евкл=4·103 Па. В качестве ПВВ использовали граммонит М, который при плотности заряжания 1·103 кг/м имеет показатель изоэнтропы продуктов детонации γ2=1,26 и давление продуктов детонации в точке Жуге P0=4,21·109 Па. Высота уступа равнялась 12 м.

Для конкретных условий и из опыта работы данного предприятия без учета наличия твердых включений диаметр скважин d 0 в м , равный диаметру заряда, составлял 250 мм (станок шарошечного бурения СБШ-250 МП с коронкой диаметром 244 мм). Направление скважин - вертикальное. Удельный расход ПВВ - 0,83 кг/м3. Вместимость 1 погонного метра скважины - 31,2 кг/м, форма сетки скважин - квадратная (6×6 м); глубина скважин lскв - 13,0 м; длина забойки lзаб - 5,0 м; длина перебура lпер -1 м; длина заряда lзар - 8 м; масса заряда в скважине - 392 кг.

Предварительно для подготавливаемого к взрыву блока геологическая служба предприятия установила, что во вмещающих породах (загипсованные глины) по всей площади блока залегает горизонтальный пропласток гравелитов мощностью 4 м с отметками кровли по высоте уступа 6 м и почвы 10 м с указанными выше значениями σ р в к л , νвкл и Евкл.

В процессе бурения скважин по изменению скорости бурения, цвета и состояния, выдаваемых на поверхность продуктов разрушения были подтверждены наличие, контур в плане, отметки кровли и почвы, мощность и свойства пропластка гравелитов, а также свойства вмещающих загипсованных глин, что указывало на необходимость расширения скважин по всей площади блока.

Особое затруднение при разработке месторождения вызывает участки с крепкими включениями конгломератов, гравелитов в известковистом цементе в мягких породах. Физико-механические свойства пород представлены таблице 1.

Таблица 1
Породы: Предел прочности на растяжение σрас, Па Модуль упругости Е, Па Коэффициент Пуассона ν Коэффициент крепости породы по Протодъяконову f Коэффициент всестороннего сжатия К, Па Пористость П, %
Вмещающие породы (глины загипсованные): 1,5·106 1,5·1010 0,2 1,5 0,833·1010 13
Крепкие включения (гравелиты) 4,5·106 4,0·1010 0,3 4,5 3,333·1010 11

При расчете радиусов регулируемых дроблений для вмещающих пород и твердых включений с использованием граммонита-М (скорость детонации D=4·103 м/с, Δ=1·103 кг/м3), были получены следующие значения:

r1=3,27 м, r2=2,28 м.

Для увеличения r2 до значения r1 по соотношению (1) определен необходимый диаметр для расширяемых участков скважин, в твердых креплениях d 0 в к л :

M вм = 2 ( 1,5 10 6 ( 1 + 0,2 ) 1 ,5 + 10 10 ) + [ 1,5 10 6 ( 1 + 0,2 ) 1 ,5 10 10 ] 2 = 0,00024 ,

M вкл = 2 ( 4,5 10 6 ( 1 + 0,3 ) 4 10 10 ) + [ 4,5 10 6 ( 1 + 0,3 ) 4 10 10 ] 2 = 0,00029 ,

d 0 вкл = 0 ,25 ( ( 0.1037 4.21 10 9 1.5 10 6 ) 1 1,26 1 + 1.5 10 6 0,83 10 10 ( 0.1037 4.21 10 9 4.5 10 6 ) 1 + 4.5 10 6 8 ,33 10 10 ) ( 4.5 10 6 8,33 10 10 + 0.00024 + 0,11 1.5 10 6 0,83 10 10 + 0.00029 + 0.13 ) = = 0,25 1.45 0.35 м .

Таким образом, из (1) следует, что на участках пересечения пропластка твердых включений скважины должны быть расширены до диаметра 350 мм, что позволяет увеличить ЗРД до величины r1. Это гарантирует полное отсутствие негабаритных кусков породы.

Источники информации

1. Бибик И.П., Рахманов Р.А., Ивановский Д.С. Повышение эффективности взрывного рыхления разнопрочных массивов при разработке Джерой-Сардаринского месторождения фосфоритов // Горный журнал. Цветные металлы. Специальный выпуск. - 2008. - №8. - С.49-51, рис.4, III, б.

2. Друкованый М.Ф., Дубнов Л.В., Кутузов Б.Н., Ефремов Э.И. Справочник по буровзрывным работам на карьерах. - Киев: Наукова думка. - 1973. - С.371, рис.166, в.

3. Дугарцыренов А.В. Физическая природа и механизм разрушения горной породы при камуфлетном взрыве. Взрывное дело. Выпуск №106/63. - М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГН», 2011. - С.112-126.

Способ взрывания разнопрочных массивов горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающий определение наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений, бурение вертикальных скважин, расширение скважин на участках пересечения ими твердых включений, заряжание скважин зарядами промышленного взрывчатого вещества (ПВВ), диаметр которых равен диаметру скважин, и взрывание зарядов ПВВ, отличающийся тем, что предварительно определяют пределы прочности при растяжении, коэффициенты Пуассона, модули Юнга, пористость и коэффициент всестороннего сжатия вмещающих пород и твердых включений, а диаметр d 0 в к л расширяемых участков скважин принимают из соотношения:
d 0 вкл = d 0 вм ( ( ζ P 0 σ рас вм ) 1 γ 2 1 + σ рас вм K вм ( ζ P 0 σ рас вкл ) 1 γ 2 1 + σ рас вкл K вкл ) ( σ рас вкл K вкл + M вкл + П вкл σ рас вм K вм + M вм + П вм ) ,
где d 0 в м - диаметр нерасширенных участков скважин, мм;
ζ - параметр адиабаты;
Р0 - давление продуктов детонации в точке Жуге, Па;
γ2 - показатель изоэнтропы продуктов детонации ПВВ;
σ р а с в к л и σ р а с в м - соответственно пределы прочности твердых включений и вмещающих пород при растяжении, Па;
Квкл и Квм - соответственно коэффициенты всестороннего сжатия твердых включений и вмещающих пород;
Пвкл и Пвм - соответственно пористость твердых включений и вмещающих пород;
M вм = 2 ( σ рас вм ( 1 + ν вм ) E вм ) + [ σ рас вм ( 1 + ν вм ) E вм ] 2 , коэффициент, определяющий упругое расширение границы камуфлетной полости во вмещающих породах;
M вкл = 2 ( σ рас вкл ( 1 + ν вкл ) E вкл ) + [ σ рас вкл ( 1 + ν вкл ) E вкл ] 2 , коэффициент, определяющий упругое расширение границы камуфлетной полости в твердых включениях;
νвкл и νвм - соответственно коэффициенты Пуассона твердых включений и вмещающих пород;
Eвкл и Eвм - соответственно модуль Юнга твердых включений и вмещающих пород, Па.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. Способ ведения буровзрывных работ на карьерах включает районирование массивов горных пород по показателям энергоемкости бурения и уточнение районирования по результатам отбойки.
Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Газогенератор (3) используется для разбивания или раскалывания естественных и искусственных сооружений, будучи вставленным в пробуренные шпуры и воспламенен с целью начала реакции горения в дефлаграционном или недетонационном режиме.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству. Способ сооружения профильных выемок в результате взрывов на выброс включает проходку выработок, размещение в них зарядов взрывчатого вещества и взрывание.

Изобретение относится к горной промышленности и железнодорожному строительству, в частности к буровзрывной проходке горных выработок и железнодорожных тоннелей. .

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке рудных месторождений. .

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания разнопрочных массивов горных пород на открытых горных работах. .

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания разнопрочных массивов горных пород на открытых горных работах. .

Изобретение относится к горному делу, в частности к подземной разработке рудных месторождений. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. .

Изобретение относится к устройствам, используемым для разрушения породы. Патрон содержит трубчатый корпус (12) в котором выполнены: первая секция (16) с расположенным внутри первой секции первым энергетическим составом (18), запал (30), открытый воздействию первого энергетического состава (18); внутри трубчатого компонента (28) расположена вторая секция (70) с расположенным внутри вторым энергетическим составом (80), ударник (44), выполненный с возможностью перемещения под действием силы взрыва к запалу (30); рабочий орган (48) и детонатор (76), выполненный с возможностью инициирования второго энергетического состава (80). Рабочий орган (48) имеет площадь, уступающую площади поперечного сечения ударника (44), и выполнен с возможностью перемещения, при перемещении ударника, к запалу. Запал выполнен с возможностью инициирования рабочим органом только при заполненном жидкостью объеме (94), который ограничен, по меньшей мере, частично поверхностями рабочего органа и запала. Устройство обеспечивает эффективность, безопасность и надежность работы, позволяет образовать необходимый энергетический импульс с уровнем, достаточным для разрушения породы, только при нахождении в рабочей среде. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности, буровзрывной проходке горизонтальных, вертикальных и наклонных горных выработок, служащих для вскрытия, подготовки, а также для выемки полезного ископаемого. Способ может быть использован для строительства железнодорожных и автомобильных тоннелей. Способ включает бурение шпуров в забое выработки или заходки, заряжание их ВВ и короткозамедленное взрывание. Среднее расстояние между шпурами в забое, число шпуров и удельный расход ВВ на забой определяют математически в зависимости от площади сечения выработки, параметров трещиноватости массива, физико-технических свойств пород, коэффициента трения, величины горного давления в массиве, детонационных характеристик и геометрических параметров ВВ. Технический результат позволяет получить заданный КИШ, обеспечить снижение выхода негабарита, снижение затрат на буровые и взрывные работы, это в конечном итоге повышает эффективность и безопасность буровзрывных работ при проходке горных выработок и отбойке руды в слоевых заходках. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания разнопрочных массивов горных пород на открытых горных работах. Способ включает бурение вертикальных скважин одного диаметра в массиве из вмещающих пород и твердых включений. Выбор основного типа промышленного взрывчатого вещества (ПВВ) осуществляют исходя из свойств вмещающих пород, а выбор ПВВ для твердых включений - из условия равенства диаметров зон регулируемого дробления во вмещающих породах и твердых включениях. При этом выбор ПВВ для твердых включений производят по скорости детонации Dвкл из соотношения с учетом пределов прочности при растяжении σ р а с в к л и σ р а с в м , Мвкл и Мвм - коэффициентов, определяющих упругое расширение границы камуфлетной полости, коэффициентов Пуассона νвкл и νвм, модулей Юнга Eвкл и Eвм, пористостей Пвкл и Пвм, твердых включений и вмещающих пород соответственно, γ - показателя адиабаты продуктов детонации в момент завершения детонации, γ2 - показателя изоэнтропы продуктов детонации, параметра адиабаты ζ и давления P0 продуктов детонации в точке Жуге применяемого основного типа ПВВ. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности и равномерности дробления разнопрочных массивов за счет обеспечения равенства диаметров зон регулируемого дробления во вмещающих породах и твердых включениях путем учета совокупности основных свойств вмещающих пород, включений и применяемого ПВВ. 1 табл.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности на открытых горных работах при разработке рудных и нерудных блоков месторождений полезных ископаемых, участки которых существенно различаются по горно-геологической структуре и качеству полезного компонента, а именно к селективной выемке полезного ископаемого крупномасштабным взрывным разрушением горных массивов сложной структуры. В рядах зарядов, пересекающих разнотипные горные породы, располагают скважинные и групповые пучковые заряды, причем групповые пучковые заряды располагают на участках, требующих усиленного дробления. Последние располагают на участках, требующих усиленного дробления с направлением выпуклой поверхности пучка в сторону усиленного дробления, производят порядную взрывную отбойку одиночных скважинных и групповых пучковых зарядов на зажим, осуществляя порядное расширение условного диаметра взрывной полости. Целью изобретения является обеспечение сохранности геометрии мест расположения больших объемов горного массива в пределах их начального геологического расположения до и после крупномасштабных массовых взрывов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам проведения горных выработок по крепким породам буровзрывным и взрывомеханическим способами, и может быть использовано при скоростном проведении подземных горных выработок, штолен, туннелей по крепким породам. Техническим результатом изобретения является повышение скорости проведения выработки, сокращение времени обуривания забоя, времени буровзрывных работ, увеличение частоты и устойчивости технологического процесса. Технический результат достигается за счет одновременного бурения шпуров с повышенными скоростями подачи и вращения коронок и интенсивной промывки шпуров сначала в 2-х вертикальных секторах, затем, после поворота буровой планшайбы на 90 градусов, в 2-х горизонтальных секторах. После отвода буровой планшайбы от забоя производится подача зарядной планшайбы со шприцами-штоками и последующая автоматизированная зарядка шпуров взрывчатый веществом и инициирование взрывания. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания разнопрочных массивов горных пород на открытых горных работах. Способ включает бурение основных и дополнительных скважин в массиве из вмещающих пород и твердых включений. Выбор параметров для зарядов в основных скважинах осуществляют исходя из свойств вмещающих пород, а выбор параметров для твердых включений - из условия равенства диаметров ЗРД во вмещающих породах и твердых включениях. При этом выбор параметров для заряда в дополнительных скважинах производят по скорости детонации D01 и диаметра d01 из соотношения с учетом пределов прочности при растяжении σ р а с в к л и σ р а с в м , коэффициентов Пуассона vвкл и vвм, модулей Юнга Евкл и Евм, пористостей Пвк и Пвм, твердых включений и вмещающих пород соответственно, показателя изоэнтропы продуктов детонации γ2, параметра адиабаты ζ и давления продуктов детонации в точке Жуге Р0 применяемого основного типа ПВВ. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности и равномерности дробления разнопрочных массивов за счет обеспечения равенства диаметров зон регулируемого дробления во вмещающих породах и твердых включениях путем учета совокупности основных свойств вмещающих пород, включений, диаметра заряда и применяемого ПВВ. 2 ил.

Изобретение относится к способам ведения буровзрывных работ на карьерах. Способ включает бурение параллельных рядов скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества и короткозамедленное взрывание зарядов. Короткозамедленное взрывание радиально расположенных зарядов в мембранных слоях осуществляют следующим образом, взрывают первый ряд скважин, располагающийся 3 по счету от бровки уступа, вторым взрывают 1 ряд скважин с замедлением 25 мс, последним взрывают 2 ряд скважин с замедлением 50 мс. Для установления места расположения мембранных слоев фотографируют породный массив и определяют радиус кривизны откоса выемочного блока уступа по зависимости, с учётом акустической жесткости скального массива; средневзвешенного послойного количества системных трещин, приходящихся на ширину заходки Шз выемочного блока; средневзвешенного расстояния между двумя смежными трещинами системы; степени дробления; линии сопротивления по подошве уступа; суммы мощностей слоев породы; коэффициента крепости (по шкале М.М. Протодьяконова); скорости нагружения пород, коэффициента зажима; потенциальной энергии ВВ и к.п.д. взрыва. Способ позволяет достичь максимальной проработки массива скальных пород, снизить удельный расход ВВ, а также увеличить выход сырья товарной фракции из полезного ископаемого. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к изделию для разрушения горной породы с использованием взрывчатого вещества. Породоразрушающее изделие (32) содержит герметизированную удлиненную гибкую трубу (40), патрон (74) с энергетическим материалом, расположенный внутри трубы (40), клапанное устройство (50, 54, 56, 64, 66, 68) для обеспечения заполнения трубы жидкостью и расширения и приспособление (86) для детонирования энергетического материала при погружении патрона в жидкость. Труба (40) имеет внутренний канал (42) и противоположные герметизированные первый конец (44) и второй конец (48). Патрон (74) установлен внутри канала (42), и клапанное устройство (50, 54, 56, 64, 66, 68) содержит впускное соединение (64, 66, 68) для ввода жидкости в канал для создания давления в канале и расширения трубы в, по меньшей мере, радиальном направлении и выпускное соединение (50, 54, 56) для выхода воздуха из канала (42). Впускное соединение (64, 66, 68) содержит клапан (68) заполнения одностороннего действия, обеспечивающий проход жидкости в канал и исключающий ее выход из канала. Выпускное соединение (50, 54, 56) содержит клапан перепуска воздуха. Изобретение позволяет обеспечить безопасность и эффективность способа вторичного дробления породы. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. В процессе уточнения районирования с помощью регистрации изменения энергетических показателей работы двигателей напора, подъема привязывают через положение ковша в пространстве и во времени операции черпания, наполнения, удержания наполненного ковша в цикле экскавации для регистрации изменения качества подошвы уступа, гранулометрического состава и формы навала отбитой массы при переходе от погашенного околоскважинного к погашенному межскважинному пространству. Характеристику проработки подошвы уступа учитывают по изменению энергетических показателей двигателя напора на уровне подошвы уступа. Гранулометрический состав горной массы - по изменению энергетических показателей двигателя подъема при наполнении и удержании наполненного ковша. Компактность навала - по изменению энергетических показателей двигателя подъема регистрации высоты черпания при переходе от погашенного околоскважинного пространства к погашенному межскважинному пространству. Заявляемое решение позволяет повысить эффективность районирования пород по взрываемости и улучшить параметры буровзрывных работ, влияющие на состояние экскаваторного забоя: качество проработки подошвы уступа; формирование компактного навала горной массы; качество дробления массива горных пород. 4 ил.

Изобретение относится к горному делу, к отбойке горных пород. Способ взрывания удлиненных скважин включает бурение скважин, определение места размещения боевика для прямого и обратного инициирования заряда взрывчатого вещества (ВВ) расчетным путем, формирование удлиненного заряда ВВ, установку боевика в заряде ВВ, разделяющего его на две части, заполнение скважины в верхней ее части ВВ и забоечным материалом, взрывание скважины. Предварительно измеряют длину всего заряда ВВ, а затем определяют место размещения боевика в заряде ВВ от дна скважины с учетом заданной длины всего заряда ВВ и вместимости ВВ в 1 м скважины по формулам. Изобретение позволяет улучшить фокусировку ударных волн и за счет этого увеличить энергию взрыва, увеличить КПД взрыва, уменьшить объем буровых работ и удельный расход ВВ. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх