Спосіб вибухового відокремлення породного масиву при проходці підняткових виробок поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами

Реферат: Спосіб вибухового відокремлення породного масиву при проходці підняткових виробок поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами включає буріння в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться на усю її висоту комплекту із п'яти свердловин, одна з яких - центральна, розміщена в центрі квадрата, яким є поперечний переріз проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, а чотири оконтурюючі, кожна з яких розміщена в вершині кута квадрату, із формуванням в усіх свердловинах комплекту заряду вибухової речовини (ВР) і їх підривання в один прийом послідовно з уповільненням. Комплект свердловин складається із чотирьох свердловин, три із яких оконтурюючі, а одна - допоміжна, що розміщена на діагоналі квадрату між вершиною кута з оконтурюючою свердловиною та вершиною кута, у якій відсутня оконтурююча свердловина, на відстані l, рівній 0,3-0,4 м від вершини цього кута. Після буріння комплекту допоміжну свердловину розширюють одним із відомих способів на усю висоту підняткової виробки, що проводиться, до площі поперечного перерізу, рівній 0,11-0,12 площі поперечного перерізу підняткової виробки, що проводиться, з утворенням врубової порожнини, переріз якої має форму круга. Формування зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах комплекту здійснюють на усю їх висоту із наступним підриванням сформованих зарядів ВР в один прийом послідовно з уповільненням по усій висоті підняткової виробки, що проводиться, спочатку на утворену врубову порожнину, починаючи з будь-якого заряду ВР пари діагонально-розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах із трансформацією врубової порожнини у врубовий простір, переріз якого має форму наближену до взаємно пересічних трикутників із послідуючим підриванням з уповільненням залишеного заряду ВР в останній оконтурюючій свердловині з трансформацією утвореного врубового простору в підняткову виробку. UA 119996 U (12) UA 119996 U UA 119996 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої справи та може бути використана при спорудженні підняткових підземних гірничих виробок. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як прототип, є спосіб вибухового відокремлення породного масиву при проходці підняткових виробок поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами, що включає буріння в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться на усю її висоту комплекту із п'яти свердловин, одна з яких - центральна, розміщена в центрі квадрата, яким є поперечний переріз проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, а чотири - оконтурюючі, кожна з яких розміщена в вершині кута квадрата із формуванням в усіх свердловинах комплекту заряду вибухової речовини (ВР) і їх підривання в один прийом послідовно з уповільненням. При цьому формування заряду ВР у всіх свердловинах комплекту здійснюють багаторазово, послідовно секціями висотою не більш 2,0-2,5 м, починаючи з нижньої частини свердловин, а підривання сформованих зарядів виконують також секціями багаторазово та послідовно з уповільненням до утворення підняткової виробки на повну її висоту [Технология проходки восстающих глубокими скважинами. - В кн.: Дубинин Η.Γ., Трегубов Б.Г. Подготовка блоков к очистным работам. - М.: Недра, 1968. - С. 81-90 (§5)]. Недоліками відомого способу є недостатня ефективність вибухового відокремлення породного масиву у межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться по усій її висоті, так як вибухове відокремлення породного масиву відбувається шляхом багаторазового послідовного секційного формування заряду ВР в усіх свердловинах комплекту, та підривання з уповільненням таким же чином, до утворення підняткової виробки, що проводиться на повну її висоту. Крім того великий питомий розхід ВР, висока енергоємність вибухового відокремлення породного масиву, значна вартість проходки, шкідливі та небезпечні умови праці гірників і підвищене екологічне навантаження на навколишнє середовище у зв'язку з тим, що вибухове відокремлення породного масиву відбувається секціями висотою не більш 2,0-2,5 м багатократно та послідовно, починаючи з нижньої частини свердловин до утворення підняткової виробки, що проводиться, на повну її висоту. Причинами, що перешкоджають одержанню технічного результату прототипом корисної моделі, що заявляється, є: вибухове відокремлення породного масиву шляхом багаторазового послідовного секційного формування заряду ВР у центральній свердловині та в оконтурюючих свердловинах і їх підривання з уповільненням таким же чином до утворення підняткової виробки, що проводиться на її повну висоту, приводить до недостатньо ефективного вибухового відокремлення породного масиву у межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, по усій її висоті; вибухове відокремлення породного масиву секціями висотою не більш 2,0-2,5 м багаторазово та послідовно, починаючи з нижньої частини свердловин до утворення підняткової виробки, що проводиться, на її повну висоту, приводить до великого питомого розходу ВР, високої енергоємності вибухового відокремлення породного масиву, значної вартості проходки, шкідливих і небезпечних умов праці гірників і підвищеного екологічного навантаження на навколишнє середовище. Задачею корисної моделі, що заявляється, є розробка способу вибухового відокремлення породного масиву при проходці підняткових виробок поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами, в якому шляхом забезпечення можливості вибухового відокремлення породного масиву в межах проектного контуру поперечного перерізу підняткової виробки, що проводиться, на усю її висоту в один прийом вибухового відокремлення без перепижовки з наступним випуском вибухово відокремленої гірничої маси без зависання за рахунок узгодженої енергетичної взаємодії поміж об'ємом вибухово відокремлюваного породного масиву в один прийом на об'єм послідовно утворюваних врубової порожнини та врубового простору й об'ємом вибухово відокремленої гірничої маси, що випускається на нижчележачий шахтний горизонт, досягають підвищення ефективності вибухового відокремлення породного масиву в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, та на усю її висоту із зменшенням питомого розходу ВР, збільшенням продуктивності проходки, а також зниженням її енергоємності й вартості та за рахунок цього покращуються умови, безпечність праці гірників і екологічний стан навколишнього середовища. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі вибухового відокремлення породного масиву при проходці підняткових виробок поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами, що включає буріння в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, на усю її висоту комплекту із п'яти свердловин, одна з яких - центральна, розміщена в центрі квадрата, яким є поперечний переріз проектного контуру 1 UA 119996 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 підняткової виробки, що проводиться, а чотири - оконтурюючі, кожна з яких розміщена в вершині кута квадрата із формуванням в усіх свердловинах комплекту заряду вибухової речовини (ВР) і їх підривання в один прийом послідовно з уповільненням, згідно з корисною моделлю, комплект свердловин складається із чотирьох свердловин, три із яких оконтурюючі, а одна - допоміжна, що розміщена на діагоналі квадрату між вершиною кута з оконтурюючою свердловиною та вершиною кута, у якій відсутня оконтурююча свердловина, на відстані рівній 0,3-0,4 м від вершини цього кута, при цьому після буріння комплекту свердловин допоміжну свердловину розширюють одним із відомих способів на усю висоту підняткової виробки, що проводиться, до площі поперечного перерізу рівній 0,11-0,12 площі поперечного перерізу підняткової виробки, що проводиться, з утворенням врубової порожнини, переріз якої має форму круга, причому формування заряду ВР в усіх свердловинах комплекту здійснюють на усю їх висоту із наступним підриванням в один прийом послідовно з уповільненням по усій висоті підняткової виробки, що проводиться, спочатку на утворену врубову порожнину, починаючи з будь-якого заряду ВР пари діагонально розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах із трансформацією врубової порожнини в врубовий простір, переріз якого має форму подібну до взаємно пересічних трикутників із послідуючим підриванням з уповільненням залишеного заряду ВР в останній оконтурюючій свердловині та трансформацією утвореного врубового простору в підняткову виробку. Суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - буріння в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, на усю її висоту комплекту із чотирьох свердловин; складання комплекту свердловин із трьох оконтурюючих свердловин, а також допоміжної свердловини; розміщення кожної із оконтурюючих свердловин у вершині кута квадрата, яким є поперечний переріз проектного контуру підняткової виробки, що проводиться; розміщення допоміжної свердловини на діагоналі квадрату між вершиною кута з оконтурюючою свердловиною та вершиною кута у якої відсутня оконтурююча свердловина, на відстані рівній 0,3-0,4 м від вершини цього кута; розширення допоміжної свердловини одним із відомих способів на усю висоту підняткової виробки, що проводиться, до площі перерізу рівній 0,11-0,12 площі поперечного підняткової виробки, переріз якої має форму круга; формування заряду ВР в усіх оконтурюючихсвердловинах комплекту здійснюють на усю їх висоту; підривання сформованих зарядів ВР в один прийом послідовно з уповільненням по усій висоті підняткової виробки, що проводиться, спочатку на утворену врубову порожнину, починаючи з будь якого заряду ВР пари діагонально розміщених зарядів ВР у оконтурюючих свердловинах із трансформацією врубової порожнини у врубовій простір, переріз якого має форму подібну до взаємно пересічних трикутників; послідуюче підривання з уповільненням залишеного заряду ВР останньої оконтурюючої свердловини із трансформацією утвореного врубового простору в підняткову виробку. Новими суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є: буріння в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться на усю її висоту комплекту із чотирьох свердловин; складання комплекту свердловин із трьох оконтурюючих свердловин, а також допоміжної свердловини; розміщення кожної із оконтурюючих свердловин у вершині кута квадрату, яким є поперечний переріз проектного контуру підняткової виробки, що проводиться; розміщення допоміжної свердловини на діагоналі квадрату між вершиною кута з оконтурюючою свердловиною та вершиною кута у якій відсутня оконтурююча свердловина, на відстані рівній 0,3-0,4 м від вершини цього кута; розширення допоміжної свердловини одним із відомих способів на усю висоту підняткової виробки, що проводиться, до площі перерізу рівній 0,11-0,12 площі поперечного підняткової виробки, переріз якої має форму круга; формування заряду ВР в усіх оконтурюючих свердловинах комплекту здійснюють на усю їх висоту; підривання сформованих зарядів ВР в один прийом послідовно з уповільненням по усій висоті підняткової виробки, що проводиться, спочатку на утворену врубову порожнину, починаючи з будь-якого заряду ВΡ пари діагонального розміщення ВР в оконтурюючих свердловинах із трансформацією врубової порожнини врубовій простір, переріз якого має форму подібну до взаємно пересічених трикутників; 2 UA 119996 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 послідуюче підривання з уповільненням залишеного заряду ВР останньої оконтурюючої свердловини із трансформацією утвореного врубового простору в підняткову виробку. Таким чином, завдяки сукупності відомих і нових суттєвих ознак стало можливим здійснення причино-наслідкового зв'язку між ними й одержаним технічним результатом. Завдяки тому, що після буріння комплекту свердловин допоміжну свердловину розширюють одним із відомих способів на усю висоту підняткової виробки, що проводиться, до площі перерізу рівній 0,11-0,12 площі поперечного перерізу виробки, що проводиться, з утворенням врубової порожнини, дозволить забезпечити по усій висоті підняткової виробки, що проводиться, в породному масиві між підриваємим з уповільненням зарядом ВР, починаючи з будь-якого заряду ВР пари діагонально розміщених зарядів ВР у оконтурюючих свердловинах, потім із залишеної свердловини пари діагонально розміщених оконтурюючих свердловин і утвореною врубовою порожниною утворення зон І-ІІ з гарантованим для кожної зони вибуховим відокремленням при гарантованій пробивній відстані та гарантованою компенсацією об'єму вибухово відокремленої гірничої маси, яка буде утворена енергією вибуху при підриванні з уповільненням вищеназваних зарядів ВР. При цьому в зонах І-ІІ буде відбуватися узгоджена енергетична взаємодія між об'ємом породного масиву, що підлягає вибуховому відокремленню, об'ємом врубової порожнини й об'ємом вибухово відокремленої гірничої маси, що випускається на нижчележачий шахтний горизонт. Це дозволить вибухове відокремлення породного масиву в зонах I-II проводити ефективно, малоенергоємно, без перепижовки, а випуск вибухово відокремленої гірничої маси - без зависання, що буде сприяти підвищенню ефективності вибухового відокремлення породного масиву в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, і на усю її висоту із зменшенням питомого розходу ВР, збільшенню продуктивності проходки, а також зниженню її енергоємності й вартості. У випадку, якщо після буріння комплекту свердловин допоміжну свердловину розширювати на усю висоту підняткової виробки, що проводиться, до перерізу менше 0,11 поперечного перерізу з утворенням врубової порожнини, то після розширення допоміжної свердловини на вказану величину по усій висоті виробки, що проводиться, в породному масиві між кожним підриваємим з уповільненням зарядом ВР, починаючи з будь-якого заряду ВР пари діагонально розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах та врубовою порожниною в зонах І, II, що утворюються не буде забезпечена гарантована пробивна відстань і гарантована компенсація об'єму вибухово відокремленої гірничої маси, що буде утворена енергією вибуху при відповідному підриванні вищеназваних зарядів ВР. У зв'язку з тим, що буде порушуватися взаємодія між об'ємом породного масиву, що підлягає вибуховому відокремленню, об'ємом врубової порожнини та об'ємом вибухово відокремленої гірничої маси, що випускається на нижчележачий шахтний горизонт і відбудеться запижовка вибухово відокремленої гірничої маси по усій висоті підняткової виробки, що проводиться. А це приведе до неможливого вибухового відокремлення породного масиву. У випадку, якщо допоміжну свердловину розширювати на усю висоту підняткової виробки, що проводиться, до перерізу більше 0,12 її поперечного перерізу з утворенням врубової порожнини, то після розширення допоміжної свердловини по усій висоті підняткової виробки, що проводиться, в породному масиві між зарядами ВР пари діагонально розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах і врубовою порожниною буде забезпечена гарантована пробивна відстань і знижений відносно оптимального об'єм вибухово відокремленої гірничої маси, що буде утворена енергією вибуху зарядів ВР в парі діагонально розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах. І відповідно порушена узгоджена енергетична взаємодія між об'ємом що підлягає вибуховому відокремленню породного масиву, об'ємом врубової порожнини та об'ємом вибухово відокремленої гірничої маси, що випускається на нижчележалий шахтний горизонт, будуть підвищені енергетичні витрати на процес утворення врубової порожнини, на вибухове відокремлення породного масиву в межах поперечного перерізу підняткової виробки, що проводиться, з порушенням її проектного контуру по усій висоті, що приведе до збільшення енергоємності проходки підняткової виробки із збільшенням питомого розходу ВР. Завдяки тому, що формування заряду ВР в оконтурюючих свердловинах здійснюють на усю їх висоту із наступним підриванням в один прийом по усій висоті підняткової виробки, що проводиться, на утворену врубову порожнину, починаючи з будь-якої пари діагонально розміщених зарядів ВΡ в оконтурюючих свердловинах із трансформацією врубової порожнини у врубовій простір, дасть можливість забезпечити по усій висоті підняткової виробки, що проводиться при послідуючому підриванні з уповільненням, починаючи з будь-якого заряду ВР пари діагонально розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах, локальну, вибірну направлену дію енергії вибуху в породному масиві між парою діагонально розміщених зарядів 3 UA 119996 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ВР в оконтурюючих свердловинах і врубовою порожниною з послідуючим формуванням у вказаному породному масиві зон І, II з малоенергоємними розтягуючими напругами, що створюють у свою чергу, в даних зонах малоенергоємні деформації розтягу та зрізу. А це буде сприяти узгодженій малоенергоємній взаємодії між об'ємом що підлягає вибуховому відокремленню породного масиву у вищеназваних зонах І, II, об'ємом врубової порожнини й об'ємом вибухово відокремленої гірничої маси в зонах І, II, що випускається на нижчележачий шахтний горизонт. Вибухове відокремлення породного масиву в зонах І, II буде відбуватися ефективно, малоенергоємно, без перепижовки, а випуск вибухово відокремленої гірничої маси із зон І, II на нижчележачий шахтний горизонт буде відбуватися без зависання з трансформацією врубової порожнини у врубовій простір, що буде сприяти підвищенню ефективності вибухового відокремлення масиву в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, і на усю її висоту із зменшенням питомого розходу ВР, збільшенням продуктивності проходки, а також зниженням її енергоємності і вартості. Завдяки тому, що після підривання з уповільненням в один прийом, починаючи з будь-якого заряду ВР пари діагонально розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах з утворенням врубового простору, підривають послідовно з уповільненням залишений заряд ВР в останній оконтурюючий свердловині із трансформацією утвореного врубового простору в підняткову виробку, це дасть можливість забезпечити по усій висоті підняткової виробки, що проводиться, локальну вибірну направлену дію енергії вибуху в породному масиві в зонах III між залишеним зарядом ВР в останій оконтурюючій свердловині і врубовим простором. А це буде створювати в зоні III малоенергоємні розтягуючи напруги, що створюють в свою чергу, в зоні III малоенергоємні деформації розтягу та зрізу. За цим піде узгоджена малоенергоємна взаємодія між об'ємом породного масиву, що підлягає вибуховому відокремленню в зоні III, об'ємом простору й об'ємом зруйнованої гірничої маси, що випускається із зони III на нижчележачий шахтний горизонт. Вибухове відокремлення гірничої маси в зоні III буде відбуватись малоенергоємно, без перепижовки, випуск вибухово відокремленої гірничої маси на нижчележалий горизонт без зависання з утворенням підняткової виробки, що підвищить ефективність вибухового відокремлення породного масиву в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, і на усю її висоту із зменшенням питомого розходу ВР, збільшенням продуктивності проходки, а також зниженням її енергоємності і вартості та за рахунок цього покращаться умови, безпечність праці гірників і екологічний стан навколишнього середовища. Суттєвість способу вибухового відокремлення породного масиву при проходці підняткових виробок поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами пояснюється кресленнями, де: на Фіг. 1 зображений вертикальний переріз частини масиву, в якому на усю висоту поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами для проходки підняткової виробки пробурений комплект свердловин, що складається із допоміжної та оконтурюючих свердловин з розширенням допоміжної свердловини до утворення на усю висоту виробки, що проводиться, врубової порожнини та формуванням зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах на усю їх висоту; на Фіг. 2 зображено теж у поперечному перерізі по А-А Фіг. 1; на Фіг. 3 зображено теж після підривання з уповільненням однієї з пар діагонально розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах з трансформацією врубової порожнини у врубовий простір, переріз якого має форму наближену до взаємно пересічних трикутників; на Фіг. 4 зображений вертикальний розріз частини масиву, в якому на усю висоту поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами проведена передексплуатаційна підняткова виробка, частковий об'єм якої заповнений вибухово відокремленою гірничою масою; на Фіг. 5 зображено теж після повного випуску та транспортування вибухово відокремленої гірничої маси із нижчележачого шахтного горизонту з утворенням експлуатаційної підняткової виробки. Спосіб здійснюється наступним чином. У частині масиву 1, на усю висоту Η підняткової виробки, що проводиться, поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами 2 і 3 по одній з відомих технологій бурять комплект свердловин, що складається із допоміжної свердловини 4, та оконтурюючих свердловин 5 (Фіг. 1, 2) кожна із яких розміщена в вершині кута квадрату 6 перерізу проектного контуру 7 підняткової виробки, що проводиться, де сторона квадрату дорівнює А (Фіг. 2). Допоміжну свердловину 4 розширюють одним із відомих способів на висоту Η підняткової виробки, що проводиться, до перерізу рівного 0,11-0,12 її поперечного перерізу з утворенням врубової порожнини 8 площиною перерізу рівною (0,11-0,12) А. Після 4 UA 119996 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 утворення врубової порожнини 8 в нижній частині оконтурюючих свердловин 5 установлюють дерев'яні пробки 9, на яких розміщують нижню породну набійку 10. На набійці 10 формують одним із відомих способів заряд ВР 11 з бойовиком 12, в якому розміщений електродетонатор 13. Над бойовиком 12 розміщують породну набійку 10. Електродетонатори 13, розміщені в бойовиках 12 з'єднують послідовно із шахтною вибуховою магістраллю. Потім ініціюванням бойовиків 12 електродетонаторами 13 виконують в один прийом послідовно підривання з уповільненням зарядів ВР 11 кожної оконтурюючої свердловини 5 починаючи з будь-якого заряду ВР 11 пари діагонально розміщених зарядів ВР 11 в оконтурюючих свердловинах 5 з трансформацією врубової порожнини 8 в врубовій простір 14. Під час ініціювання спочатку електродетонатором 13 бойовика 12 першого будь-якого заряду ВР 11 пари діагонально розміщених зарядів ВР 11 в оконтурюючих свердловинах 5, відбувається детонація цього заряду ВР 11. Після закінчення процесу детонації першого з будьякого зарядів ВР 11 пари діагонально розміщених зарядів ВР 11 в оконтурюючій свердловині 5, навколо неї за рахунок енергії вибуху виникає з уповільненням достатньо потужна, симетрична, циліндрична хвиля стиску та потік газоподібних продуктів детонації, які поширюються в усі сторони з однаковою силою й швидкістю. При досягненні фронтом хвилі стиску вільної поверхні - врубової порожнини 8 в частині масиву між оконтурюючою свердловиною 5, в якій заряд ВР 11 здетонував спочатку першим, і врубовою порожниною 3, формується зона І (Фіг. 2) малоенергоємних розтягуючих напруг, утворюючих у свою чергу в даній зоні малоенергоємні деформації розтягу та зрізу. При цьому, завдяки узгодженій енергетичній взаємодії між об'ємом породного масиву, що підлягає вибуховому відокремленню, в зоні 1, об'ємом утвореної врубової порожнини 8 й об'ємом вибухово відокремленої гірничої маси, що випускається на нижчележачий горизонт 3, відбувається ефективне малоенергоємне без перепижовки вибухове відокремлення масиву в зоні І (Фіг. 2) з випуском без зависання вибухово відокремленої гірничої маси на нижчележачий шахтний горизонт 3. Аналогічно вибуховому відокремленню масиву та випуску в зоні І (Фіг. 2) відбувається малонергоємне вибухове відокремлення масиву в зоні II (Фіг. 2) при підриванні з відповідним уповільненням другого заряду ВР 11 пари в оконтурюючій свердловині 5, розміщеного діагонально відповідно першого здетонованого заряду ВР 11. Після випуску вибухово відокремленої маси із зони II (Фіг. 2) по усій висоту Η підняткової виробки, що проводиться, утворюється врубовий простір 14, переріз якого має форму наближену до взаємно пересічних трикутників (Фіг. 3). Руйнування масиву в зоні III (Фіг. 3) відбувається при послідуючому послідовному підриванні з відповідним уповільненням залишеного заряду ВР 11 в останній оконтурюючій свердловині 5. При цьому на висоту Η поміж суміжними вище та нижчележачими шахтними горизонтами 2 й 3 відбувається послідовна трансформація утвореного врубового простору 14 в утворену передексплуатаційну підняткову виробку 15, частковий об'єм якої заповнений вибухово відокремленою гірничою масою 16 (Фіг. 4). Дана трансформація завдяки узгодженій енергетичній взаємодії між об'ємом що підлягає вибуховому відокремленню породного масиву, в зоні III, об'ємом утвореного врубового простору 14 й об'ємом вибухово відокремленої гірничої маси 16 (Фіг. 4), що випускається на нижчележачий горизонт 3, відбувається ефективно, малоенергоємно, без перепижовки та зависання вибухово відокремленої гірничої маси 16. Після повного випуску та транспортування існуючими засобами навантаження й доставки вибухово відокремленої маси 16 із нижчележачого шахтного горизонту 3 утворюється експлуатаційна підняткова виробка 17, яка в поперечному перерізі має, наприклад, форму квадрата із стороною рівною А, функціонує по своєму прямому призначенню та може застосовуватися для вентиляції, доставки матеріалів, пропускання гірничої маси, при цьому шляхом забезпечення можливості вибухового відокремлення породного масиву в межах проектного контуру поперечного перерізу підняткової виробки, що проводиться, на усю її висоту в один прийом підривання без перепижовки з наступним випуском гірничої маси без зависання, завдяки узгодженій енергетичній взаємодії поміж об'ємом породного масиву відокремленого енергією вибуху в один прийом, об'ємом утвореної врубової порожнини, та об'ємом вибухово відокремленої гірничої маси, що випускається на нижчележачий шахтний горизонт, досягають підвищення ефективності вибухового відокремлення породного масиву в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, та на усю її висоту із зменшенням питомого розходу ВР, збільшенням продуктивності проходки, а також зниженням її енергоємності й вартості, та за рахунок цього покращуються умови, безпечність праці гірників і екологічний стан навколишнього середовища. 5 UA 119996 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Технологічні параметри способу, що заявляється, одержані емпірично Науково-дослідним гірничорудним інститутом Державного вищого навчального закладу "Криворізький національний університет" внаслідок лабораторних дослідів і промислових випробувань дії вибуху свердловинних зарядів ВР на врубову порожнину та врубовий простір переріз якого має форму наближену до взаємно пересічних трикутників. Приклад Промислові випробування корисної моделі, що заявляється, були проведені на одній із шахт 2 Кривбасу. Підняткову виробку площиною поперечного перерізу 2,25 м проходять поміж суміжними вище- та нижчележачими горизонтами в гематитомартитових рудах міцністю 5-7 балів по шкалі проф. М.М. Протод'яконова. В межах поперечного перерізу у вигляді квадрата зі стороною рівною 1,5 м проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, та на всю її висоту Η=45 м буровим станком НКР-100М був вибурений комплект свердловин, що складається із допоміжної свердловини діаметром 0,110 м і трьох оконтурюючих діаметром 0,085 м, розміщених по вершинам квадрату площиною поперечного перерізу 1,5 м1,5 м=2,25 2 м . Допоміжна свердловина розміщена на діагоналі квадрату між вершиною кута з оконтурюючою свердловиною та вершиною кута, у якій відсутня оконтуююча свердловина на відстані рівній 0,30 м від вершини цього кута. Допоміжна свердловина була розширена до перерізу рівного 0,11 перерізу підняткової виробки, що проводиться, на усю її висоту, що дорівнює 45 м, механічним розширювачем свердловин типу РС-0,55. Площа поперечного перерізу S розширеної допоміжної свердловини складає: S=0,11×2,25 2 2 2 м =0,25 м , так як S   D2 або S=0.8D , тоді D  S  0,25  0.31  0.55 м 4 0.8 0,8 Розширена свердловина утворює врубову порожнину. Після розширення допоміжної свердловини в оконтурюючих свердловинах із сторони нижчележачого горизонту були установлені дерев'яні пробки, на яких розміщували породну набивку висотою 1,0 м. На набивці з вищележачого горизонту насипом у кожній оконтурюючій свердловині на усю її висоту був сформований колонковий заряд ВР із грамоніту 79/21. У верхній торцевій частині кожного колонкового заряду ВР розміщали бойовик із амоніту 6 ЖВ в патроні діаметром 0,060 м з електродетонатором. Зверху бойовиків формували насипом породну набивку висотою 1,5 м. Для ініціювання бойовиків застосовували електродетонатори марки EDYD, які приєднують послідовно до шахтної вибухової магістралі. Потім ініціюванням бойовиків здійснюють послідовно в один прийом підривання з уповільненням зарядів ВР, починаючи з будь-якого заряду ВР пари діагонально розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах комплекту. Під час ініціювання бойовика заряду ВР у кожній оконтурюючій свердловині відбувається детонація з уповільненням колонкового заряду ВР. Після закінчення процесу детонації з уповільненням колонкових зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах, навколо кожної із них за рахунок енергії вибуху виникає з уповільненням достатньо могутня симетрична, циліндрична хвиля стиску та потік газоподібних продуктів детонації, які розповсюджуються в усі сторони з однаковою силою й швидкістю. При досягненні фронтом хвилі стиску вільної поверхні - врубової порожнини в породному масиві між оконтурюючою свердловиною, в якій заряд ВР здетонував спочатку першим, і врубовою порожниною, формується перша зона малоенергоємних розтягуючих напруг, створюючих у свою чергу в даній зоні малоенергоємні деформації розтягу 3 та зрізу. При цьому, завдяки узгодженій енергетичній взаємодії між об'ємом 5,63 м породного 3 масиву що підлягає вибуховому відокремленню в першій зоні, об'ємом 11,25 м утвореної 3 врубової порожнини й об'ємом 11 м вибухово відокремленої гірничої маси, що випускається на нижчележачий горизонт, відбувається ефективне малоенергоємне без перепижовки вибухове відокремлення масиву в першій зоні між вище- та нижчележачими шахтними горизонтами з випуском без зависання вибухово відокремленої гірничої маси на нижчележачий шахтний горизонт. Аналогічно вибуховому відокремленню породного масиву в першій зоні відбувається малоенергоємне вибухове відокремлення породного масиву у другій зоні при підриванні з відповідним уповільненням заряду ВР в оконтруюючій свердловині, розміщеній відносно першого здетонованого заряду діагонально в протилежному куту квадрату перерізу підняткової виробки, що проводиться. Під час випуску на нижчележачому горизонті вибухово відокремленої гірничої маси із другої зони по усій висоті підняткової виробки, що проводиться утворюється врубовий простір, переріз якого має форму наближену до взаємно пересічних трикутників. 3 Об'єм врубового простору дорівнює 22,5 м . Руйнування в межах проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, залишеної частини масиву відбувається при послідуючому підриванні в один прийом з відповідним уповільненням залишеного заряду ВР в останній оконтурюючій свердловині. При цьому на 6 UA 119996 U 5 10 15 висоту 45 м поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами відбувається трансформація утвореного врубового простору в підняткову виробку, частковий об'єм якої спочатку буде заповнений вибухово відокремленою гірничою масою, та вона є передексплуатаційною, а після повного випуску та транспортування існуючими засобами навантаження й доставки вибухово відокремленої гірничої маси із нижчележачого шахтного горизонту вона стає експлуатаційною піднятковою виробкою та в поперечному перерізі має форму квадрата зі стороною рівною 1,5 м і функціонує по своєму прямому призначенню, та служить для перепускання гірничої маси із видобувних блоків на вищележачому горизонті на відкаточний нижчележачий горизонт. В корисній моделі, що заявляється, в порівнянні з прототипом значно підвищується ефективність вибухового відокремлення породного масиву в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, і на усю її висоту їх зменшенням питомого розходу ВР у 1,26 разу, збільшенням продуктивності проходки в 1,3 рази, а також зниженням її енергоємності та вартості в 1,4 рази, за експериментальними даними, приведеними в таблиці. Таблиця Найменування показників 3 Питомий розхід ВР, кг/м Продуктивність проходки, 3 м /люд. зміну Енергоємність проходки, 3 МДж/м 3 Вартість проходки, грн./м 20 25 6,70 По об'єкту, що заявляється 5,31 Співвідношення показників 1,26 1,89 2,46 1,30 1066,76 761,97 1,40 224,68 160,49 1,40 По прототипу Застосування корисної моделі, що заявляється, дасть можливість підвищити ефективність вибухового відокремлення породного масиву в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, і на усю її висоту із зменшенням питомих витрат ВР, збільшенням продуктивності проходки, а також зниженням її енергоємності та вартості за рахунок узгодженої енергетичної взаємодії поміж об'ємом породного масиву, що підлягає вибуховому відокремленню в один прийом на заданий об'єм утвореної врубової порожнини й об'єм вибухово відокремленої гірничої маси, що випускається, на нижчележачий шахтний горизонт. Крім цього покращуються умови, безпечність праці гірників і екологічний стан навколишнього середовища. Технічний результат досягається у зв'язку із забезпеченням можливості вибухового відокремлення породного масиву в межах проектного контуру поперечного перерізу підняткової виробки, що проводиться, на усю її висоту в один прийом без перепижовки з наступним випуском зруйнованої гірничої маси без зависання. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 Спосіб вибухового відокремлення породного масиву при проходці підняткових виробок поміж суміжними вище- та нижчележачими шахтними горизонтами, що включає буріння в межах поперечного перерізу проектного контуру підняткової виробки, що проводиться на усю її висоту комплекту із п'яти свердловин, одна з яких - центральна, розміщена в центрі квадрата, яким є поперечний переріз проектного контуру підняткової виробки, що проводиться, а чотири оконтурюючі, кожна з яких розміщена в вершині кута квадрату, із формуванням в усіх свердловинах комплекту заряду вибухової речовини (ВР) і їх підривання в один прийом послідовно з уповільненням, який відрізняється тим, що комплект свердловин складається із чотирьох свердловин, три із яких оконтурюючі, а одна - допоміжна, що розміщена на діагоналі квадрату між вершиною кута з оконтурюючою свердловиною та вершиною кута, у якій відсутня оконтурююча свердловина, на відстані l, рівній 0,3-0,4 м від вершини цього кута, при цьому після буріння комплекту допоміжну свердловину розширюють одним із відомих способів на усю висоту підняткової виробки, що проводиться, до площі поперечного перерізу, рівній 0,11-0,12 площі поперечного перерізу підняткової виробки, що проводиться, з утворенням врубової порожнини, переріз якої має форму круга, причому формування зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах комплекту здійснюють на усю їх висоту із наступним підриванням сформованих зарядів ВР в один прийом послідовно з уповільненням по усій висоті підняткової виробки, що проводиться, спочатку на утворену врубову порожнину, починаючи з будь-якого заряду ВР пари 7 UA 119996 U 5 діагонально-розміщених зарядів ВР в оконтурюючих свердловинах із трансформацією врубової порожнини у врубовий простір, переріз якого має форму наближену до взаємно пересічних трикутників із послідуючим підриванням з уповільненням залишеного заряду ВР в останній оконтурюючій свердловині з трансформацією утвореного врубового простору в підняткову виробку. 8 UA 119996 U 9 UA 119996 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10