Способ снижения сейсмического эффекта при производстве взрывных работ на карьерах

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик и 924497 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено l8 ° 07 ° 80 (21) 2964083/40-23 с присоединением заявки М (5I)N. Кл.

F 42 D 5/00 (23) Приоритет (Ьеудеротетдеый комитет

ССС Р до делен изобретеиий н открытий

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень %16

Дата опубликования описания 30 .04 . 82 (53) УДК 622.235. .5(088.8) (72) Авторы изобретения

В.П. Родионов, В.П. Павлов, М.С. Рогач и В.И. Зайков 1

1 с

l

1 (7l) Заявитель (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА

ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

НА КАРЬЕРАХ. Изобретение относится к горной промышленности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, а более конкретно к способу снижения сейсмического эффекта при производстве. взрывных работ на карьерах.

Известен способ снижения сейсмического эффекта при производстве взрывных работ на карьерах путем

10 разделения общей массы заряда на отдельные группы и взрывания их короткозамедленно по отношению друг к другу. При этом оптимальный интервал замедления составляет 60-100 мс (1",1.

Недостатком этого способа является то,что сравнительно большой ин- тервал замедления между группами зарядов или отдельными зарядами приводит к ухудшению дробления пород, а также к подбою зарядов, т.е. к отказам.

Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому является способ снижения сейсмического эффекта при производстве взрывных работ на карьерах, включающий бурение скважин рыхления с перебуром, заряжания их взрывчатым веществом (ВВ), установку забойки, взрывание с замедлением и создание экранирующего слоя 32J.

Недостатком этого способа являет" ся то, что он не обеспечивает повышение сейсмической защиты сооружений, находящихся вблизи места взрывных работ.

Цель изобретения - обеспечение повышенной сейсмической защиты сооружений, находящихся вблизи места производства взрывных работ за счет создания в подошве каждого рабочего горизонта горизонтального экранирующего породного слоя.

Указанная цель достигается тем, что в способе снижения сейсмического эффекта при производстве взрывных работ на карьерах, включающем буц 9У толщины экранирующего слоя. Перед заряжанием всех скважин из разведочных скважин извлекают эластичные предохранительные рукава и заряжают все скважины взрывчатым веществом, при этом разведочные скважины заряжают рассредоточенными зарядами,принимая высоту нижних зарядов равной толщине экранирующего слоя, а взрывание нижних рассредоточенных зарядов производят с опережением 1-2 с по отношению к взрывам всех остальных зарядов.

Взрыв нижних рассредоточенных зарядов образуют как бы камуфлет и на всей нижней площади блока создается горизонтальный экранирующий слой.

Необходимое расстояние междускважинными зарядами определяется по формуле

> Рс, >50 4 Q

Толщи тывается

0,851

5 см

0,78 йд где Йс — предел прочности пород на сжатие, кг/см

К - коэффициент заряжания.

Минимальная величина удельного расхода ВВ, необходимая для образования в массиве породного прослоя с отличающейся акустической жесткостью, составляет 0,2 кг/м . Отсюда можно опредедить величину скважинного заряда по известной объемной формуле

= q ° а Ь.h, кг»

С1Ь где а = Ь - расстояние между рядами скважин, м.

3 92 рение скважин рыхления с перебуром, заряжание их взрывчатым веществом, установку забойки, взрывание с замедлением и создание экранирующего слоя пород,, экранирующий слой пород создают путем бурения разведочных скважин с перебуром до нижней границы расположения экранирующего слоя, после чего в них размещают предохранительные эластичные рукава, заполняют их сжатым воздухом, а затем бурят скважины рыхления с перебуром, величину которого принимают двухкратной толщине экранирующего слоя пород, причем перед заряжанием из, разведочных скважин извлекают предохранительные эластичные рукава и заряжают все скважины взрывчатым веществом, при этом разведочные .скважины заряжают рассредоточенными зарядами, принимая высоту нижних зарядов равной толщине экранирующего слоя, а взрывание нижних рассредоточенных зарядов производят с опережением 1-2 с по отношению к где взрывам всех остальных зарядов.

На фиг. 1 изображено месторождение, разрез; на фиг. 2 - взрываемый

R блок, разрез.

Устройство для реализации предУ лагаемого способа содержит разведочные скважины 1, скважины 2 рых-, ления и горизонтальный экранирующий

f слой 3, который образуется путем обуривания по определенной сетке всей

Q площади каждого рабочего горизонта нагорной части карьера вертикальными скважинами глубиной Н уступа + 4 м, заряжании их рассредоточенными зарядами и взрывании нижней части рассредоточенных зарядов с опережением по отношению к взрыву всех остальных зарядов.

Практически для указанной цели мо жет быть использована сеть скважин эксплуатационной разведки, пробуренных по сетке не более 10 х 10 м.

Для того, чтобы сохранить разведочные скважины от обрушения, после их бурения в них помещают предохра50 нительные эластичные рукава (не показаны), заполняют их сжатым воздухом, перекрывая специальным вентилем.. Эти эластичные рукава находятся в разведочных скважинах до тех .пор, пока не будет подготовлен к взрыву весь

5S блок, при этом скважины рыхления бурят с перебуром, величину которого принимают не менее двухкратной диаметр скважин, предназначенных для создания экранирующего слоя,см; расстояние от экрана до взрыва,м; акустическая жесткость варь>ваемых пород в массиве, кг/см хсм/с; коэффициент .крепости пород

-по И.M. Протодьяконову; масса зарядв ВВ, кг. на экранирующего слоя рассчииз выражения

5 924497

Пример. Предел прочност по; род на сжатие 6 = 700 кг/см, выЯ сота уступа 12 м. Для образования горизонтального экрана используют сеть скважин эксплуатационной разведки (а = b =- 10 м; d = 147 мм, = 0,9; длина скважин 16 м) . Ширину экранирующего слоя определяют по формуле 5гg,ÎÊ0,3 б

Формула изобретения

0,785 14,7

70 0 > 4 1

= 90 см = 0,9 мм .

В процессе сейсмических исследований на карьере выполняют 2 группы наблюдений: с образованием экранирующего слоя в подошве уступа и без него.

Замеры проводят на расстояниях ,R = 200 — 340 м при одинаковом среднем приведенном расстоянии

Величина заряда ВВ в разведочных скважинах составляет — 0,2х 10х 10 к 0,9 = 18 кг

CION

R=- = 13м/кг где Q - масса ВВ взрыва, кг.

Согласно средним данным скорость колебаний при наличии экранирующей преграды снижается с 41,3 до

20 мм/с, т.е. в 2 раза.

Оценка качества опытно-промышленных взрывов показывает, что наличие горизонтальной экранирующей преграды позволяет на 20-30 понизить уровень воды в скважинах взрываемых блоков; значительно улучшить качество проработки подошвы уступа, что обуславливает повышение производительности экскаватора на 73.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа ориентировочно составляет более

170 тыс.руб. в год.

Способ снижения сейсмического, эффекта при производстве взрывных работ на карьерах, включающий бурение скважин рыхления, заряжание их взрывчатым веществом, установку забойки, взрывание с замедлением и создание экранирующего слоя пород, 10 отличающийся тем, что, с целью обеспечения повышенной сейсмической защиты сооружений, находящихся вблизи места производства взрывных работ за счет создания в

1Б подошве каждого рабочего горизонта горизонтального экранирующего породного слоя, экранирующий слой пород создают путем бурения разведочных скважин с перебуром до нижней границы расположения экранирующего слоя, после чего в них размещают предохра" нительные эластичные рукава, заполняют их сжатым воздухом, а затем бурят скважины рыхления с перебуром, величину которого принимают двухкратной толщине экранирующего слоя пород, причем перед заряжанием из разведочных скважин извлекают предохранительные эластичные рукава

30 и заряжают все скважины взрывчатым веществом, при этом разведочные скважины заряжают рассредоточенными зарядами, принимая высоту нижних зарядов равной толщине экранирующего слоя, а взрывание нижних производят

:с опережением в 1-2 с по отношению к взрывам всех остальных зарядов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

<о 1. Рекомендации по исследованию сейсмической опасности массовых взрывов. Центральное бюро на,учно- технической информации Мин монтажспецстроя СССР, И., 1974, с. 7.

45 2. Иосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. М., "Недра", 1976, с. 186

{прототип).

924497

Риа, 8

Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Редактор И. Голаковски

Заказ 2799/56

Составитель P. Гильманов

Техред Ж. Кастелевич Корректор Н. Швыдкая