Спосіб ведення буропідривних робіт при проходці горизонтальних гірничих виробок

Спосіб ведення буропідривних робіт при проходці горизонтальних гірничих виробок, що включає буріння у вибої виробок комплектів врубових, відбійних і оконтурюючих шпурів, заряджання шпурів вибуховою речовиною (ВР) та їх послідовне підривання з уповільненням, починаючи із врубових, який відрізняється тим, що у вибої виробок перед бурінням комплекту врубових шпурів із заданим періодом проводять вивчення напруженодеформованого стану масиву гірських порід за площиною вибою виробок, у межах їх проектного контуру, при якому вимірюють комплекс параметрів магнітної складової сигналу інтенсивності природного імпульсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ) радіохвильовим регістратором у точках спостереження, розміщених у заданому напрямку із заданим кроком, у заданому діапазоні частот, диференційовано в режимах поверхневого площадного зондування площини вибою виробок і каротажу шпурів, вибурених перпендикулярно площинам вибоїв, при цьому зондування здійснюють у трьох взаємно перпендикулярних напрямках - поздовжньому, поперечному та вертикальному, а каротаж - у поздовжньому напрямку по каналах шпурів на глибину не менше двох приведених радіусів виробок, потім по результатах комплексу виконаних вимірів графічно визначають значення комплексу параметрів магнітної складової ПІЕМПЗ і по наявності закономірних вимірів рівня сигналу визначають положення геодинамічних зон - розвантаження, опорного та геостаціонарного тиску в масиві гірських порід за площиною вибою виробок, 2 3 Корисна модель відноситься до гірничої справи і може бути використана при спорудженні підземних гірничих виробок. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як найближчий аналог, є спосіб ведення буропідривних робіт при проходці горизонтальних гірничих виробок, що включає буріння у вибої виробок комплектів врубових, відбійних та оконтурюючих шпурів, їх заряджання та послідовне підривання з уповільненням, починаючи із врубових. Крім того бурять ще передконтурний ряд шпурів глибиною більшою глибини відбійних шпурів. Шпури заряджають вибуховою речовиною (ВР) з утворенням лінійних зарядів, групи яких підривають по черзі в наступній послідовності: спочатку передконтурний ряд відбійних шпурових зарядів, потім здійснюють вибухове руйнування породи врубовими, відбійними і оконтурюючими шпуровими зарядами в напрямку від центру виробки до її контуру. Лінійна щільність заряджання відбійних шпурових зарядів передконтурного ряду більша в порівнянні з оконтурюючими зарядами уздовж лінії розміщення передконтурних відбійних зарядів і при їх одночасному підриванні утворюється щілина попереднього відколу. Ця щілина утворена більш потужними в порівнянні з оконтурюючими лінійними зарядами і на більшу глибину в порівнянні з основним комплектом шпурів. Вона є екрануючою поверхнею для енергії вибухових хвиль врубових і відбійних зарядів, другою площиною оголення для оконтурюючих зарядів, а також відділяє основний руйнуючий породний об'єм від сильнонапруженого навколишнього масиву. (Авторське свідоцтво СРСР № 1501668,4 МПК F42D3/04,1989 р.) Недоліками відомого способу є недостатня ефективність вибухового руйнування масиву в межах проектного контуру виробки при високому питомому розході вибухової речовини, бурових робіт і бурового інструменту, а також малому коефіцієнті використання шпурів, котрі викликані тим, що вибухове руйнування масиву здійснюють без можливості вивчення із заданим періодом, у вибої виробок, перед бурінням комплекту врубових шпурів, напружено-деформованого стану масиву гірничих порід за площиною вибою виробок у межах їх проектного контуру з визначенням конкретного місцеположення по глибині масиву геодинамічних зон - розвантаження, опорного та геостаціонарного тиску, а також тріщинуватості та обводнення в них, енергоємним диференційованим перерозподілом енергії вибуху первісно на утворення щілини попереднього відколу масиву та удруге на руйнування основного породного об'єму у зв'язку з тим, що буріння додаткового комплекту шпурів передконтурного ряду глибиною більшою глибини основного комплекту шпурів, заряджанню шпурів передконтурного ряду зарядами ВР більшою лінійною щільністю в порівнянні з оконтурюючими зарядами, одночасному підриванню зарядів шпурів передконтурного ряду у сильнонапруженому масиві в затисканні та підриванні в затисканні зарядів комплекту врубових шпурів після утворення в масиві щілини попереднього відколу. 52264 4 Причинами, що перешкоджають одержанню технічного результату найближчим аналогом корисної моделі, що заявляється, є: - відсутність можливості вивчення у вибої виробок, перед бурінням комплекту врубових шпурів, напружено-деформованого стану масиву гірничих порід за площиною вибою виробок у межах проектного контуру, при якому вимірюють комплекс параметрів магнітної складової сигналу інтенсивності природного імпульсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ) радіохвильовим регістратором у точках спостереження, розміщених у заданому напрямку із заданим кроком, у заданому діапазоні частот з визначенням місцеположення по глибині масиву за площиною вибою виробок геодинамічних зон - розвантаження, опорного та геостаціонарного тиску, а також тріщинуватості та обводнення порід у них, внаслідок цього вибухове руйнування гірничого масиву відбувається енергоємним диференційованим перерозподілом енергії вибуху первісно на утворення щілини попереднім відколом масиву та удруге на руйнування основного породного об'єму, що приведе до недостатньо ефективному вибуховому руйнуванню гірничого масиву в межах контуру виробки і на глибину західки, що відбивається за вибух, при високому питомому розході ВР, бурових робіт і бурового інструменту, а також малому коефіцієнту використання шпурів; - відсутність узгодженої взаємодії між характером геодинамічного стану масиву гірничих порід за площиною вибою виробок і параметрами вибухового руйнування масиву, внаслідок цього відбувається збільшення енергетичних витрат як на руйнування масиву механічним способом - буріння додаткового комплекту шпурів передконтурного ряду глибиною більшою глибини відбійних шпурів, так і вибуховим - заряджання шпурів передконтурного ряду зарядами ВР більшої лінійної щільності в порівнянні з оконтурюючими зарядами, одночасному підриву шпурів передконтурного ряду в сильнонапруженому масиві в затисканні та підриванні в затисканні зарядів комплекту врубових шпурів після утворення в масиві щілини попереднім відколом масиву, що приведе до недостатньо ефективному вибуховому руйнуванню гірничого масиву в межах контуру виробки та на глибину західки, що відбивається за вибух, при високому питомому розході ВР, бурових робіт і бурового інструменту, а також малому коефіцієнту використання шпурів; - буріння додаткового комплекту шпурів передконтурного ряду глибиною більшою глибини основного комплекту шпурів, заряджання їх зарядами ВР більшою лінійною щільністю в порівнянні з оконтурюючими зарядами і одночасне підривання зарядів шпурів передконтурного ряду у сильнонапруженому масиві відбувається в затисканні при утворенні щілини попереднього відколу, а також підривання в затисканні зарядів комплекту врубових шпурів після утворення в масиві щілини попереднього відколу, внаслідок цього вибухове руйнування масиву відбувається енергоємним диференційованим перерозподілом енергії вибуху первісно на утворення щілини попереднього відколу масиву і удруге на руйнування основного по 5 52264 6 родного об'єму, що приводить до недостатньо ність їх підривання з формуванням врубової пороефективного вибухового руйнування масиву в межнини, оптимальну глибину якої визначають емпіжах проектного контуру виробки при високому пирично із виразу: томому розході вибухової речовини, бурових робіт 2,829Сд d 18,251 0,693f і бурового інструменту, малому коефіцієнту викоLоп.ф.вр.пор. Cр.з.р e ристання шпурів, низької продуктивності проходки та високої її вартості. 3,909C д d 14,41 0,521f Завданням корисної моделі, що заявляється, є , розробка способу ведення буропідривних робіт Cр.з.оп.т. e при проходці горизонтальних гірничих виробок, в 4,405Cд d 10,57 0,349f якому шляхом можливості забезпечення визначення оптимальних параметрів буріння та заряCр.з.г.т. e джання комплекту врубових шпурів, а також посліде Lоп.ф.вр.пор. - оптимальна глибина фордовності їх підривання з формуванням врубової порожнини оптимальної глибини за рахунок узгомування врубової порожнини, м; дженої взаємодії між характером геодинамічного Cд - швидкість детонації ВР, м/с; стану масиву гірничих порід за площиною вибою d - діаметр врубового шпуру, м; виробок і параметрами вибухового руйнування масиву досягають підвищення ефективності вибуCр.з.р. - швидкість поздовжньої хвилі в геодихового руйнування масиву в межах проектного намічній зоні розвантаження, м/с; контуру виробок із зменшенням питомого розходу f - коефіцієнт міцності порід по шкалі проф. вибухової речовини, бурових робіт, бурового інПротод'яконова М. М.; струменту і з збільшенням коефіцієнту викорисe - коефіцієнт працездатності ВР; тання шпурів, продуктивності проходки, а також зменшенням її вартості і за рахунок цього покраCр.з.оп.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геощуються умови й безпека праці забійної групи родинамічній зоні опорного тиску, м/с; бітників і екологічний стан навколишнього середоCр.з.г.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геовища. Поставлене завдання вирішується тим, що у відомому способі ведення буропідривних робіт при проходці горизонтальних гірничих виробок, що включає буріння у вибої виробок комплектів врубових, відбійних і оконтурюючих шпурів, заряджання шпурів вибуховою речовиною (ВР) та їх послідовне підривання з уповільненням, починаючи із врубових, згідно корисної моделі у вибої виробок перед бурінням комплекту врубових шпурів із заданим періодом проводять вивчення напружено-деформованого стану масиву гірничих порід за площиною вибою виробок, у межах їх проектного контуру, при якому вимірюють комплекс параметрів магнітної складової сигналу інтенсивності природного імпульсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ) радіохвильовим регістратором у точках спостереження, розміщених у заданому напрямку із заданим кроком, у заданому діапазоні частот, диференційовано в режимах поверхневого площадного зондування площин вибоїв виробок і каротажу шпурів, вибурених перпендикулярно площинам вибоїв, при цьому зондування здійснюють у трьох взаємно-перпендикулярних напрямках - поздовжньому, поперечному та вертикальному, а каротаж - у поздовжньому напрямку по каналам шпурів на глибину рівну не менш двох приведених радіусів виробок, потім по результатам комплексу виконаних вимірів графічно визначають значення комплексу параметрів магнітної складової ПІЕМПЗ і по наявності закономірних вимірів рівня сигналу визначають положення геодинамічних зон - розвантаження, опорного та геостаціонарного тиску в масиві гірничих порід за площиною вибою виробок, а також тріщинуватості та обводнення порід у них і в залежності від глибини розміщення геодинамічних зон, тріщинуватості та обводнення порід у них, визначають раціональні параметри буріння та заряджання врубових шпурів, а також послідов динамічній зоні геостаціонарного тиску, м/с і після формування врубової порожнини з оптимальною глибиною виконують її послідовну трансформацію в компенсаційний простір і далі у виробку проектного перерізу на глибину врубової порожнини енергією послідовних вибухів зарядів ВР комплектів відбійних і оконтурюючих шпурів. Суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - буріння у вибої виробок комплектів врубових, відбійних і оконтурюючих шпурів; - заряджання шпурів вибуховою речовиною (ВР); - послідовне підривання шпурів з уповільненням, починаючи із врубових; - у вибої виробок перед бурінням комплекту врубових шпурів із заданим періодом проведення вивчення напружено-деформованого стану масиву гірничих порід за площиною вибою виробок, у межах їх проектного контуру, при якому вимірюють комплекс параметрів магнітної складової сигналу інтенсивності природного імпульсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ) радіохвильовим регістратором у точках спостереження, розміщених у заданому напрямку із заданим кроком, у заданому діапазоні частот; - вимірювання комплексу параметрів магнітної складової сигналу інтенсивності природного імпульсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ), здійснюють диференційовано в режимах поверхневого площадного зондування площини вибою виробок і каротажу шпурів, вибурених перпендикулярно площині вибою; - здійснення зондування у трьох взаємноперпендикулярних напрямках - поздовжньому, поперечному та вертикальному, а каротажу - у поздовжньому напрямку по каналам шпурів на 7 52264 8 глибину рівну не менш двох приведених радіусів льсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ), виробок; здійснюють диференційовано в режимах поверх- після зондування площини вибою виробок і невого площадного зондування площини вибою каротажу шпурів по результатам комплексу виковиробок і каротажу шпурів, вибурених перпендинаних вимірів графічно визначають значення комкулярно площині вибою; плексу параметрів магнітної складової ПІЕМПЗ і - здійснення зондування у трьох взаємнопо наявності закономірних вимірів рівня сигналу перпендикулярних напрямках - поздовжньому, визначають положення геодинамічних зон - розвапоперечному та вертикальному, а каротажу – у нтаження, опорного та геостаціонарного тиску в поздовжньому напрямку по каналам шпурів намасиві гірничих порід за площиною вибою вироглибину рівну не менш двох приведених радіусів бок, а також тріщинуватості та обводнення порід у виробок; них і в залежності від глибини розміщення геоди- після зондування площини вибою виробок і намічних зон, тріщинуватості та обводнення порід каротажу шпурів по результатам комплексу викоу них, визначають раціональні параметри буріння наних вимірів графічно визначають значення комта заряджання врубових шпурів, а також послідовплексу параметрів магнітної складової ПІЕМПЗ і ність їх підривання з формуванням врубової поропо наявності закономірних вимірів рівня сигналу жнини; визначають положення геодинамічних зон - розва- оптимальну глибину врубової порожнини винтаження, опорного та геостаціонарного тиску в значають емпірично із виразу: масиві гірничих порід за площиною вибою виробок, а також тріщинуватості та обводнення порід у 2,829Сд d 18,251 0,693f них і в залежності від глибини розміщення геодиLоп.ф.вр.пор. Cр.з.р e намічних зон, тріщинуватості та обводнення порід у них, визначають раціональні параметри буріння 3,909C д d 14,41 0,521f та заряджання врубових шпурів, а також послідов, ність їх підривання з формуванням врубової пороCр.з.оп.т. e жнини; 4,405Cд d 10,57 0,349f - оптимальну глибину врубової порожнини визначають емпірично із виразу: Cр.з.г.т. e 2,829Сд d 18,251 0,693f де Lоп.ф.вр.пор. - оптимальна глибина форLоп.ф.вр.пор. Cр.з.р e мування врубової порожнини, м; Cд - швидкість детонації ВР, м/с; 3,909C д d 14,41 0,521f , d - діаметр врубового шпуру, м; Cр.з.оп.т. e Cр.з.р. - швидкість поздовжньої хвилі в геоди4,405Cд d 10,57 0,349f намічній зоні розвантаження, м/с; Cр.з.г.т. e f - коефіцієнт міцності порід по шкалі проф. Протод'яконова М. М.; де Lоп.ф.вр.пор. - оптимальна глибина форe - коефіцієнт працездатності ВР; мування врубової порожнини, м; Cр.з.оп.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геоCд - швидкість детонації ВР, м/с; динамічній зоні опорного тиску, м/с; d - діаметр врубового шпуру, м; Cр.з.г.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геоCр.з.р. - швидкість поздовжньої хвилі в геодидинамічній зоні геостаціонарного тиску, м/с; намічній зоні розвантаження, м/с; - після формування врубової порожнини з опf - коефіцієнт міцності порід по шкалі проф. тимальною глибиною виконують її послідовну траПротод'яконова М. М.; нсформацію в компенсаційний простір і далі у виe - коефіцієнт працездатності ВР; робку проектного перерізу на глибину врубової Cр.з.оп.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геопорожнини енергією послідовних вибухів зарядів ВР відбійних і оконтурюючих шпурів. динамічній зоні опорного тиску, м/с; Новими суттєвими ознаками корисної моделі, Cр.з.г.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геощо заявляється, є: - у вибої виробок перед бурінням комплекту динамічній зоні геостаціонарного тиску, м/с; врубових шпурів із заданим періодом проведення - після формування врубової порожнини з опвивчення напружено-деформованого стану масиву тимальною глибиною виконують її послідовну трагірничих порід за площиною вибою виробок, у менсформацію в компенсаційний простір і далі у вижах їх проектного контуру, при якому вимірюють робку проектного перерізу на глибину врубової комплекс параметрів магнітної складової сигналу порожнини енергією послідовних вибухів зарядів інтенсивності природного імпульсного електромагВР відбійних і оконтурюючих шпурів. нітного поля Землі (ПІЕМПЗ) радіохвильовим регіТаким чином, завдяки сукупності відомих і ностратором у точках спостереження, розміщених у вих суттєвих ознак стало можливим здійснення заданому напрямку із заданим кроком, у заданому причино-наслідкового зв'язку між ними та одержадіапазоні частот; ним технічним результатом. - вимірювання комплексу параметрів магнітної Завдяки тому, що у вибої виробок перед бускладової сигналу інтенсивності природного імпурінням комплекту врубових шпурів із заданим пе 9 52264 10 ріодом проводять вивчення напруженовартості та за рахунок цього покращити умови й деформованого стану масиву гірничих порід за безпеку праці забійної групи робітників і екологічплощиною вибою виробок, у межах їх проектного ний стан навколишнього середовища. контуру, при якому вимірюють комплекс параметЗавдяки тому, що по результатам комплексу рів магнітної складової сигналу інтенсивності привиконаних вимірів графічно визначають значення родного імпульсного електромагнітного поля Землі комплексу параметрів магнітної складової ПІЕМПЗ (ПІЕМПЗ) радіохвильовим регістратором у точках і по наявності закономірних вимірів рівня сигналу спостереження, розміщених у заданому напрямку визначають положення геодинамічних зон - розваіз заданим кроком, у заданому діапазоні частот нтаження, опорного та геостаціонарного тиску в дає можливість визначити конкретну для даного масиві гірничих порід за площиною вибою вировибою геотехнологічну схему наявності в гірничобок, а також тріщинуватості та обводнення порід у му масиві, що оточує вибій конкретної виробки, них і в залежності від глибини розміщення геодигравітаційних і тектонічних напруг, а також напруг намічних зон, тріщинуватості та обводнення порід обумовлених веденням гірничопрохідницьких робіт у них, визначають раціональні параметри буріння і забезпечити умови узгодженої взаємодії між ната заряджання врубових шпурів, а також послідовпружено-деформованим станом масиву гірничих ність їх підривання з формуванням врубової поропорід за площиною вибою виробки, у межах її прожнини дозволяє графічно визначити конкретну для ектного контуру, й оптимальними параметрами даного вибою геотехнологічну схему просторового буріння та заряджання комплекту врубових шпурозподілу геодинамічних зон - розвантаження, рів, що буде сприяти підвищенню ефективності опорного та геостаціонарного тиску в масиві гірнивибухового руйнування масиву в межах проектночих порід за площиною даного вибою горизонтаго контуру виробок із зменшенням питомого розльної виробки, а також визначити ступінь тріщинуходу вибухової речовини, бурових робіт, бурового ватості та обводненності гірничих порід у них, інструменту і з збільшенням коефіцієнту викорисоцінити їх вплив на ефективність руйнування гіртання шпурів, продуктивності проходки, а також ничого масиву енергією вибуху в межах проектної зменшенням її вартості та за рахунок цього покплощини поперечного перерізу виробки й на оптиращити умови й безпеку праці забійної групи робімальну глибину формування врубової порожнини тників і екологічний стан навколишнього середота за рахунок узгодженої взаємодії між характером вища. геодинамічного стану масиву гірничих порід за Завдяки тому, що комплекс параметрів магнітплощиною вибою виробок і параметрами вибухоної складової сигналу інтенсивності ПІЕМПЗ вивого руйнування масиву досягти підвищення ефемріюють диференційовано в режимах поверхневоктивності вибухового руйнування масиву в межах го площадного зондування площин вибою виробок проектного контуру виробок із зменшенням питоі каротажу шпурів, вибурених перпендикулярно мого розходу вибухової речовини, бурових робіт, площинам вибою виробок дозволяє здійснювати бурового інструменту і з збільшенням коефіцієнту комплексний контроль за просторовою зміною використання шпурів, продуктивності проходки, а напружено-деформованого стану гірничих порід за також зменшенням її вартості та за рахунок цього площиною даного вибою виробки та забезпечити покращити умови й безпеку праці забійної групи оптимальну послідовність підривання комплекту робітників і екологічний стан навколишнього сереврубових шпурів, що буде сприяти підвищенню довища. ефективності вибухового руйнування масиву в Завдяки тому, що оптимальну глибину формумежах проектного контуру виробок із зменшенням вання врубової порожнини визначають емпірично питомого розходу вибухової речовини, бурових із виразу: робіт, бурового інструменту і з збільшенням кое2,829Сд d 18,251 0,693f фіцієнту використання шпурів, продуктивності проLоп.ф.вр.пор. Cр.з.р e ходки, а також зменшенням її вартості та за рахунок цього покращити умови й безпеку праці 3,909C д d 14,41 0,521f забійної групи робітників і екологічний стан навко, лишнього середовища. Cр.з.оп.т. e Завдяки тому, що зондування здійснюють у 4,405Cд d 10,57 0,349f трьох взаємно-перпендикулярних напрямках - поздовжньому, поперечному та вертикальному, а Cр.з.г.т. e каротаж - у поздовжньому напрямку по каналам де Lоп.ф.вр.пор. - оптимальна глибина форшпурів на глибину рівну не менш двох приведених радіусів виробок дозволяє об'єктивно контролювамування врубової порожнини, м; ти просторові зміни напружено-деформованого Cд - швидкість детонації ВР, м/с; стану гірничих порід як у межах контуру виробки, d - діаметр врубового шпуру, м; що проводиться, так і в глибині масиву в напрямку проведення виробки та забезпечувати формуванCрз.р. - швидкість поздовжньої хвилі в геодиня врубової порожнини оптимальної глибини, що намічній зоні розвантаження, м/с; буде сприяти підвищенню ефективності вибуховоf - коефіцієнт міцності порід по шкалі проф. го руйнування масиву в межах проектного контуру Протод'яконова М. М.; виробок із зменшенням питомого розходу вибухоe - коефіцієнт працездатності ВР; вої речовини, бурових робіт, бурового інструменту Cр.з.оп.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геоі з збільшенням коефіцієнту використання шпурів, продуктивності проходки, а також зменшенням її динамічній зоні опорного тиску, м/с; 11 52264 12 Підвищення ефективності руйнування гірничоCр.з.г.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геого масиву при послідовному підриванні зарядів ВР динамічній зоні геостаціонарного тиску, м/с; комплекту оконтурюючих шпурів пояснюється нато створяться умови для оптимального питоступним чином. Після закінчення послідовного із мого розходу ВР, бурових робіт і бурового інструуповільненням процесу детонації зарядів комплекменту та можливості збільшення коефіцієнта виту оконтурюючих шпурів за рахунок енергії вибуху користання шпурів, що буде сприяти підвищенню виникає достатньо потужна симетрична, циліндриефективності вибухового руйнування масиву в чна хвиля стиску та потік газоподібних продуктів межах контуру виробки із зменшенням питомого детонації, які розповсюджуються в усі сторони з розходу вибухової речовини, бурових робіт, бурооднаковою силою й енергією. Масив навколо кожвого інструменту і з збільшенням коефіцієнту виного підриваємого шпура комплекту за невеликий користання шпурів, підвищенню продуктивності проміжок часу сильно стискається, роздавлюється проходки та зменшенню її вартості з покращенням та переходить у текучий стан, його частинки почиумов і безпеки праці забійної групи робітників і нають переміщатися в радіальному напрямку, при екологічного стану навколишнього середовища. цьому за рахунок створення розтягуючих напруг, Підвищення ефективності руйнування гірничоутворюються розтягуючі деформації та відбуваго масиву при послідовному підриванні зарядів ВР ється послідовне розширення й заглиблення прикомплекту відбійних шпурів пояснюється наступродних тріщин і мікротріщин, створення сітки ноним чином. Після закінчення послідовного із уповівих тріщин і мікротріщин з утворенням сумарної льненням процесу детонації зарядів комплекту великої зони інтенсивної тріщинуватості, що ствовідбійних шпурів за рахунок енергії вибуху виникає рює сприятливі умови для найбільш повного викодостатньо потужна симетрична, циліндрична хвиристання енергії вибуху зарядів ВР комплекту околя стискання та потік газоподібних продуктів детонтурюючих шпурів. нації, які розповсюджуються у різні сторони з одПри досягненні фронтом хвилі стиску вільної наковою силою й енергією. Масив навколо кожного поверхні - компенсаційного простору глибиною підриваємого шпура комплекту за невеликий прорівною глибині буріння відбійних шпурів в масиві міжок часу сильно стискається, роздавлюється та за площиною вибою виробок, у просторі замкненопереходить у текучий стан, його частинки починаго між кожним підриваємим зарядом комплекту ють переміщатися в радіальному напрямку, при воконтурюючих шпурів і компенсаційним простоцьому за рахунок створення розтягуючих напруг, ром сформованим шляхом вибухової трансфорутворюються розтягуючи деформації та відбувамації врубової порожнини, утворюється зона локається послідовне розширення й заглиблення прильних розтягуючи деформацій руйнуючих частину родних тріщині мікротріщин, утворення сітки нових масиву, розміщеному у вищеназваному просторі з тріщин і мікротріщин з утворенням сумарної велиутворенням зони локального відколу та викиду кої зони інтенсивної тріщинуватості, що створює частини масиву, розміщеного у цій зоні в об'єм сприятливі умови для найбільш повного викорискомпенсаційного простору. Зруйнована у зоні лотання енергії вибуху зарядів ВР комплекту відбійкального відколу гірнича порода за рахунок поршних шпурів. невої дії тиску газоподібних продуктів детонації При досягненні фронтом хвилі стиску вільної зарядів ВР комплекту оконтурюючих шпурів википоверхні - врубової порожнини оптимальної глидається за межі простору замкнутого між кожним бини в масиві за площиною вибою виробок у проспідриваємим зарядом комплекту оконтурюючих торі замкнутому між кожним підриваємим зарядом шпурів і компенсаційним простором за площиною комплекту відбійних шпурів і сформованою врубовибою виробок в сторону виробленого простору вою порожниною оптимальної глибини, утворювиробки. Послідовне підривання з уповільненням ється зона локальних розтягуючи деформацій усіх зарядів комплекту оконтруюючих шпурів прируйнуючих частину масиву розміщеного у вищенаводить до повного руйнування масиву в межах званому просторі з утворенням зони локального проектного контуру виробки задану глибину бурінвідколу та викиду частини масиву, розміщеного у ня комплекту оконтурюючих шпурів. цій зоні в об'єм сформованої врубової порожнини Завдяки узгодженої взаємодії між характером оптимальної глибини. Руйнування у зоні локальногеодинамічного стану масиву гірничих порід за го відколу гірнича порода за рахунок поршневої дії площиною вибою горизонтальної виробки та патиску газоподібних продуктів детонації викидаєтьраметрами його вибухового руйнування, стає мося за межі простору замкнутому між кожним підрижливим досягнути підвищення ефективності вибуваємим зарядом комплекту відбійних шпурів і хового руйнування масиву в межах проектного сформованої врубової порожнини за площиною контуру виробки із зменшенням питомого розходу вибою виробок в сторону виробленого простору. ВР, бурових робіт, бурового інструменту, вартості Послідовне підривання з уповільненням усіх заряпроходки й з збільшенням коефіцієнту викорисдів комплекту відбійних шпурів приводить до повтання шпурів, швидкості та працездатності гірниного руйнування масиву в просторі замкненому чопрохідницьких робіт. між розміщенням комплекту відбійних шпурів і Суттєвість способу ведення буропідривних сформованою врубовою порожниною оптимальної робіт при проходці горизонтальних виробок поясглибини на повну глибину врубової порожнини з нюється кресленнями, де: трансформацією останньої в компенсаційний про- на фіг. 1 - зображена схема нумерації пунктів стір на задану глибину буріння комплекту відбійвиміру при поверхневому площовому зондуванні них шпурів. параметрів магнітної складової сигналу інтенсив 13 52264 14 ності ПІЕМПЗ у площині горизонтальної гірничої - на фіг. 13 - теж після підривання центральновиробки; го шпура комплекту врубових шпурів, розміщеного - на фіг. 2 - зображена схема нумерації пунктів в геодинамічній зоні геостаціонарного тиску з руйвиміру при каротажі параметрів магнітної складонуванням і викидом масиву в напрямку вільного вої сигналу інтенсивності ПІЕМПЗ у шпурах, вибупростору - вибою виробки та порожнини, утвореної рених перпендикулярно площині вибою горизонвибухом центрального шпура комплекту врубових тальної гірничої виробки; шпурів, розміщеного в геодинамічній зоні опорного - на фіг. 3 - зображений варіант характеру змітиску; ни параметрів магнітної складової сигналу інтен- на фіг. 14 - зображений поздовжній розріз часивності ПІЕМПЗ (кількість імпульсів ПІЕМПЗ) при стини масиву після підривання комплекту врубоповерхневому площовому зондуванні площини вих шпурів з формуванням врубової порожнини вибою горизонтальної виробки; оптимальної глибини; - на фіг. 4 - зображений варіант характеру змі- на фіг. 15 - зображений поперечний розріз ни параметрів магнітної складової сигналу інтенчастини масиву після підривання комплекту відсивності ПІЕМПЗ (кількість імпульсів ПІЕМПЗ) від бійних шпурів з утворенням компенсаційного просглибини каротажу шпура вибуреного перпендикутору; лярно площині вибою горизонтальної виробки; - на фіг. 16 - зображений поперечний розріз - на фіг. 5 - зображений варіант схеми розмічастини масиву після підривання комплекту оконщення геодинамічних зон - розвантаження, опортурюючих шпурів з утворенням виробки у межах ного та геостаціонарного тиску за площиною випроектного контуру. бою горизонтальної виробки, графічно зображеної Спосіб здійснюється наступним чином. У вибої по результатам каротажного виміру магнітної 1 горизонтальної гірничої виробки 2 шириною В і складової сигналів інтенсивності ПІЕМПЗ; висотою Н перед бурінням по одній із відомих тех- на фіг. 6 - зображений поздовжній розріз часнологій комплекту врубових шпурів, із заданим тини масиву гірничих порід на прикладі одного із періодом, що залежить від гірничо-геологічних і шпурів перетинаючого за площиною вибою виробгірничо-технологічних умов проведення виробки, ки геодинамічних зон - розвантаження та опорного проводять вивчення напружено-деформованого тиску, з входженням шпура у зону геостаціонарностану масиву гірничих порід за площиною вибою 1 го тиску, із зарядом ВР і бойовиком у донній часвиробки 2, у межах її проектного контуру, при якотині шпура; му вимірюють комплект параметрів магнітної - на фіг. 7 - теж після підривання заряду ВР складової сигналу інтенсивності природного елекцього шпура з руйнуванням і викидом масиву натромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ) радіохвильовколо шпура в напрямку вільного простору -вибою вим регістратором 3 у точках спостереження 4-12, виробки з утворенням у масиві порожнини у вирозміщених у заданому напрямку із заданим крогляді «воронки викиду», «склянки» та «прострілу»; ком h, у заданому діапазоні частот 0-50 кГц, дифе- на фіг. 8 - зображена схема розміщення комренційовано в режимах поверхневого площадного плектів шпурів у вибої горизонтальної виробки, в зондування площини вибою 1 виробки 2 в трьох склад якої входять - врубові, відбійні та оконтурювзаємноперпендикулярних направленнях - поздоючі; вжньому, поперечному 14 і вертикальному 15 на- на фіг. 9 - зображений поздовжній розріз часправленнях (фіг. 1), а каротаж шпурів 16-18, протини масиву на прикладі центральних шпурів комбурених у поздовжньому напрямку по каналам плекту врубових шпурів, розміщених у масиві відшпурів у поздовжньому напрямку одним із відомих повідно з розташуванням за площиною вибою способів перпендикулярно площині вибою 1 (фіг. геодинамічних зон - розвантаження, опорного та 1) на глибину не менш двох приведених радіусів геостаціонарного тиску з розміщенням у кожному S виробки 2, RВ , де S - площина поперечношпурі заряду ВР і бойовика в донній частині шпура; го перерізу, горизонтальної виробки 2, що прово- на фіг. 10 - теж у процесі підривання центрадиться. По результатам комплексу виконаних вильного шпура комплекту врубових шпурів, розмімірів графічно визначають значення комплексу щених у геодинамічній зоні розвантаження, з одпараметрів магнітної складової сигналу інтенсивночасним утворенням навколо центрального ності природного імпульсного електромагнітного шпура зони інтенсивної тріщинуватості; поля Землі (ПІЕМПЗ) 19 (фіг. 3), 20-22 (фіг. 4) і по - на фіг. 11 - теж після підривання з руйнуванналежності закономірних вимірів рівня сигналу 19 ням і викидом масиву навколо центрального шпу(фіг. 3), 20-22 (фіг. 4) визначають який напруженора комплекту врубових шпурів в напрямку вільного деформований стан масиву за площиною вибою 1 простору вибою виробки з утворенням в масиві (фіг. 3) виробки 2, а також положення геодинамічпорожнини; них зон - розвантаження 23, опорного 24 та геос- на фіг. 12 - теж після підривання центральнотаціонарного 25 тиску (фіг. 5), в масиві гірничих го шпура комплекту врубових шпурів, розміщеного порід за площиною вибою 1 (фіг. 1-3) гірничої вив геодинамічній зоні опорного тиску з руйнуванням робки 2, а також тріщинуватості 21 (фіг. 4) та обі викидом масиву навколо шпура в напрямку вільводненості 22 (фіг. 4) порід них. Від глибини розного простору - вибою виробки та порожнини, міщення геодинамічних зон - розвантаження lз.р. , утвореної підриванням центрального шпура комплекту врубових шпурів, розміщеного в геодинаміопорного тиску lз.оп.т. , геостаціонарного тиску чній зоні розвантаження; lз.г.т. (фіг. 5), тріщинуватості 21 (фіг. 4) та обвод 15 52264 16 ненності 22 (фіг. 4) порід у них визначають раціо2,829Сд d 18,251 0,693f нальні параметри буріння та заряджання комплекLоп.ф.вр.пор. Cр.з.р e ту врубових шпурів, що включає центральний шпур 26 (фіг. 6) комплекту врубових шпурів, роз3,909C д d 14,41 0,521f міщений в масиві за площиною вибою 1 виробки 2 , відповідно з положенням за площиною вибою 1 Cр.з.оп.т. e геодинамічної зони розвантаження 23 (фіг. 5), 4,405Cд d 10,57 0,349f центральний шпур 27 (фіг. 6) комплекту врубових шпурів, розміщений у масиві відповідно з полоCр.з.г.т. e женням за площиною вибою 1 виробки 2 геодинаде Lоп.ф.вр.пор. - оптимальна глибина формічної зони опорного тиску 24 (фіг. 5), центральний шпур 28 (фіг. 6) комплекту врубових шпурів, що мування врубової порожнини, м; перетинає в масиві за площиною вибою 1 геодиCд - швидкість детонації ВР, м/с; намічну зону розвантаження 23 (фіг. 5), опорного d - діаметр врубового шпуру, м; тиску 24 (фіг. 5) і вхідного в зону геостаціонарного тиску 25 (фіг. 5), а також периферійні шпури 29 Cр.з.р. - швидкість поздовжньої хвилі в геоди(фіг. 6) розміщені в масиві за площиною вибою 1 намічній зоні розвантаження, м/с; виробки 2 аналогічно розміщенню центрального f - коефіцієнт міцності порід по шкалі проф. шпура 28 (фіг. 6) комплекту врубових шпурів, з Протод'яконова М. М.; розміщенням у кожному шпурі 26-29 (фіг. 6) комe - коефіцієнт працездатності ВР; плекту врубових шпурів вибухової речовини (ВР) Cр.з.оп.т. - швидкість поздовжньої хвилі в гео30, бойовика 31, електродетонатора 32 (фіг. 6). У центральному шпурі 26 (фіг. 6) комплекту врубових шпурів, заряд ВР 30, бойовик 31, електродетонатор 32 (фіг. 6) розміщують відповідно з глибиною lз.оп.т. (фіг. 5) розміщення за площиною вибою 1 виробки 2 геодинамічної зони розвантаження 24 (фіг. 5). У центральному шпурі 27 (фіг. 6) комплекту врубових шпурів, заряд ВР 30, бойовик 31, електродетонатор 32 (фіг. 6) розміщують відповідно з глибиною lз.оп.т. (фіг. 5) розміщення за площиною вибою 1 виробки 2 геодинамічної зони опорного тиску 24 (фіг. 5). У центральному шпурі 28 (фіг. 6), комплекту врубових шпурів, заряд ВР 30, бойовик 31, електродетонатор 32 (фіг. 6) розміщують відповідно з вхідною глибиною lвх..з..г.т. в глибину lз.г.т. (фіг. 5) за площиною вибою 1 виробки 2 геодинамічної зони геостаціонарного тиску 25 (фіг. 5). При визначенні раціональних параметрів буріння та заряджання центральних шпурів 26-28 (фіг. 6) комплекту врубових шпурів, ураховують результати детального вивчення ДП «НДГРІ» дії вибуху подовженого заряду ВР 30 з бойовиком 31 і електродетонатором 32 в шпурі 33 глибиною l більш 2Rв , що перетинає за площиною вибою 1 виробки 2 глибину lз.р. геодинамічної зони розвантаження 23, глибину lз.оп.т. геодинамічної зони опорного тиску 24 і вхідного в зону геостаціонарного тиску 25 на глибину lвх.з.г.т. (Фіг. 7), які показують, що після підривання вищеназваного заряду в масиві навколо шпура 33 утворюється порожнина у вигляді воронки викиду 34 склянки 35 і прострілу 36 (фіг. 8), при цьому, як показали численні експерименти, глибина воронки викиду 34 та склянки 35 не перевищує відповідно глибину зони розвантаження lз.р. і глибину зони опорного тиску lз.оп.т. (фіг. 8). Оптимальну глибину формування врубової порожнини lоп.ф.вр.пор. визначають емпірично з виразу: динамічній зоні опорного тиску, м/с; Cр.з.г.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геодинамічній зоні геостаціонарного тиску, м/с. Після визначення раціональних параметрів буріння та заряджання комплекту врубових шпурів визначають схему розміщення комплектів шпурів у вибої 1 горизонтальної виробки 2, яка включає комплект врубових шпурів 26-29, комплект відбійних шпурів 36 і комплект оконтурюючих шпурів 37 (фіг. 9). Після визначення схеми розміщення у вибої 1 горизонтальної виробки 2 комплектів врубових, відбійних і оконтурюючих шпурів по відомій технології виконують їх буріння у масиві за площиною вибою 1 виробки 2. Після буріння шпурів 26-29, 36 і 37 комплектів, у кожному із шпурів розміщують заряд вибухової речовини (ВР) 30 з бойовиком 31 і електродетонатором 32 та виконують приєднання електродетонаторів 32 бойовиків 31 до вибухової магістралі. Потім ініціюванням бойовиків 31 електродетонатором 32 виконують послідовне підривання із уповільненням зарядів ВР 30 кожного із шпурів 26-29, 36 і 37 комплектів, починаючи з центрального 26 комплекту врубових шпурів. При ініціюванні електродетонаторів 32 бойовика 31 заряду ВР 30 центрального шпура 26 комплекту врубових шпурів, відбувається детонація заряду ВР 30. Після закінчення процесу детонації заряду ВР 30 центрального шпура 26 комплекту врубових шпурів навколо шпура 26 за рахунок енергії вибуху виникає достатньо потужна, симетрична, циліндрична хвиля стиску та потік газоподібних продуктів детонації 38, які розповсюджуються у всі сторони з однаковою силою й швидкістю. При детонації фронтом хвилі стискання вільної поверхні вибою 1 виробки 2 за площиною вибою 1 виробки 2 формуються розтягуючі напруги, які створюють розтягуючі деформації. Масив навколо підриваємого шпура 26 за невеликий проміжок часу сильно стискається та роздавлюється й переходе в текучий стан, його частинки починають рухатися по радіа 17 52264 18 льному напрямку, при цьому за рахунок створених які створюють розтягуючі деформації. Завдяки розтягуючих напруг, які формують розтягуючі детому, що шпур 28 знаходиться в зоні впливу зміформації відбувається утворення в масиві навколо щеної геодинамічної зони розвантаження до лінії підриваємого шпура 26 сітки тріщин 39 і мікротрі45, то направлення дії геодинамічних і динамічних щин 40, з формуванням сумарної великої зони вибухових напруг співпадають, що створює в маінтенсивності тріщинуватості 41, що створює сприсиві навколо впідриваємого шпура 28 потужну зону ятливі умови для найбільш повного використання розтягуючих деформацій, завдяки якій відбуваєтьенергії вибуху заряду ВР 30 шпура 26 (фіг. 10). ся ефективне вибухове руйнування масиву, що Завдяки тому, що шпур 26 знаходиться в геодинаприлягає до шпура 28 з утворенням навколо нього мічній зони розвантаження 23, то направлення дії порожнини 46 з викидом зруйнованої гірничої маси геодинамічних і динамічних вибухових напруг співв бік вільного простору виробки 2, що проводиться падають і створюється у масиві навколо підриваєі раніше утвореної порожнини 44 (фіг. 13). При мого шпура 26 потужна зона розтягуючих дефорутворенні в масиві порожнини 46 відбувається мацій, завдяки якій відбувається ефективне наступне зміщення геодинамічної зони розвантавибухове руйнування масиву, що прилягає до ження 23 в глиб масиву з граничним положенням її шпура 26 з утворенням навколо шпура 26 порожпо лінії 47 (фіг. 13). При ініціюванні з уповільненнини 42 з викидом зруйнованої гірничої маси в бік ням електродетонаторами 32 бойовиків 31 зарядів вільного простору виробки 2, що проводиться (фіг. ВР 30 периферійних шпурів 29, комплекту врубо11). При утворенні в масиві порожнини 42 відбувавих шпурів, відбувається детонація з уповільненється зміщення геодинамічної зони розвантаження ням зарядів ВР 30. Після закінчення процесу дето23 в глибину масиву з граничним положенням її по нації з уповільненням заряду ВР 30 периферійних лінії 43 (фіг. 11). шпурів 29, комплекту врубових шпурів, навколо При ініціюванні електродетонатором 32 бойопериферійних шпурів 29 за рахунок енергії вибуху вика 31 заряду ВР 30 центрального шпура 27 комвиникає достатньо потужна, симетрична, циліндплекту врубових шпурів відбувається детонація рична хвиля стиску та потік газоподібних продуктів заряду ВР 30. детонації, які розповсюджуються в усі сторони з Після закінчення процесу детонації заряду ВР однаковою силою й швидкістю. При досягненні 30 центрального шпура 27 комплекту врубових фронтом хвилі стиску вільної поверхні - вибою 1 шпурів навколо шпура 27 за рахунок енергії вибуху виробки 2 і порожнини 46 в масиві за площиною виникає достатньо потужна, симетрична, циліндвибою 1 виробки 2 і порожнини 46 формуються рична хвиля стиску та потік газоподібних продуктів розтягуючі напруги деформації, які створюють роздетонації, які розповсюджуються в усі сторони з тягуючі деформації. Завдяки тому, що периферійні однаковою силою й швидкістю. При досягненні шпури 29 знаходяться в зоні впливу зміщеної геофронтом хвилі стиску вільної поверхні - вибою 1 динамічної зони розвантаження 23 до лінії 47, то виробки 2 і порожнини 42 в масиві за площиною направлення дії геодинамічних і динамічних вибувибою 1 виробки 2 і порожнини 42 формуються хових напруг співпадають, що створює в масиві розтягуючі напруги, які створюють розтягуючі денавколо підриваємих шпурів 29 потужну зону розформації. Завдяки тому, що шпур 27 знаходиться тягуючих деформацій, завдяки якій відбувається в зоні впливу зміщеної до лінії 43 геодинамічної ефективне вибухове руйнування масиву, що призони розвантаження 23, то направлення дії геодилягає до шпурів 29 з формуванням врубової поронамічних і динамічних вибухових напруг співпадажнини 48 оптимальної глибини Lоп.ф.вр.пор. з ють, що створює в масиві навколо підриваємого викидом зруйнованої гірничої маси в бік вільного шпура 27 потужну зону розтягуючих деформацій, простору виробки 2, що проводиться і раніш утвозавдяки яким відбувається ефективне вибухове реної порожнини 46 (фіг. 14). руйнування масиву, що прилягає до шпура 27 з Після формування врубової порожнини 48 з утворенням навколо шпура 27 порожнини 44 з оптимальною глибиною Lоп.ф.вр.пор. виконують її викидом зруйнованої гірничої маси в бік вільного простору виробки 2, що проводиться і раніше послідовну трансформацію в компенсаційний проутвореної порожнини 42 (фіг. 12). При утворенні в стір 49 (фіг. 15) і подальше у виробку 50 (фіг. 16) масиві порожнини 44 відбувається подальше зміпроектного розрізу 50 на оптимальну глибину щення геодинамічної зони розвантаження 23 в Lоп.ф.вр.пор. врубової порожнини енергією посліглиб масиву з межевим положенням її по лінії 45 довних вибухів зарядів ВР 30 комплектів відбійних (фіг. 12). При ініціюванні електродетонатором 32 36 і оконтурюючих 37 шпурів, при цьому завдяки бойовика 31 заряду ВР 30 центрального шпура 28 узгодженої взаємодії між геодинамічним станом комплекту врубових шпурів, відбувається детонагірничого масиву за площиною вибою 1 горизонтація заряду ВР 30. льної виробки 2 і характером його руйнування Після закінчення процесу детонації заряду ВР енергією вибуху значно підвищується ефектив30 центрального шпура 28 комплекту врубових ність вибухового руйнування масиву в межах прошпурів навколо шпура 28 за рахунок енергії вибуху ектного контуру виробки із зменшенням питомого виникає достатньо потужна, симетрична, циліндрозходу ВР, бурових робіт, бурового інструменту і рична хвиля стиску та потік газоподібних продуктів з збільшенням коефіцієнту використання шпурів, детонації, які розповсюджуються в усі сторони з продуктивності проходки, а також зменшенням її однаковою силою й швидкістю. При досягненні вартості і за рахунок цього покращуються умови та фронтом хвилі стиску вільної поверхні - вибою 1 безпека праці забійної групи робітників і екологічвиробки 2 в масиві за площиною вибою 1 виробки ний стан навколишнього середовища. 2 і порожнини 44 формуються розтягуючі напруги, 19 52264 20 Технологічні параметри способу, що заявляштреку глибина геодинамічної зони розвантаженється, одержані емпірично Державним підприємсня рівна 1,2 м, глибина геодинамічної зони опорнотвом «Науково-дослідний гірничорудний інститут» го тиску рівна 1,1 м, після яких розміщена зона внаслідок дослідів і промислових випробувань дії геостаціонарного тиску глибина якої постійна в вибуху подовженого шпурового заряду ВР, що масиві на всю залишену довжину виробки, що перетинає за площиною вибою виробки геодинапроводиться. мічні зони - розвантаження, опорного тиску та вхіУ вибої північного польового штреку перфорадного в зону геостаціонарного тиску. торами ПК-60 змонтованими на буровій установці Приклад 2УБН-2П було вибурено три комплекти шпурів Промислові випробування корисної моделі, що діаметром 0,046 м. Комплект врубових шпурів заявляється, були проведені на шахті «Октябрьсскладає сім шпурів, із яких три центральних шпури ка» ВАТ «КЗРК». Горизонтальну гірничу виробку розміщені по вертикалі в центрі вибою, а чотири площиною поперечного розрізу 8,0 м2 проходять периферійних по вершинам квадрату із довжиною на горизонті 1220 м в сіросмужкуватих мартитосторони рівною 0,6 м. Комплект відбійних шпурів силікатних кварцитах міцністю 12-14 балів по шкаскладає вісім шпурів, із яких чотири розміщені по лі проф. Протод'яконова М. М. У вибої виробки, що вершинам квадрату із довжиною сторони рівною проводиться перед бурінням комплекту врубових 1,2 м, а інші чотири розміщені на рівній відстані шпурів були проведені дослідження напружено0,6 м від вершин квадрату. Комплект оконтурююдеформованого стану масиву гірничих порід за чих шпурів складає 12 шпурів, рівномірно розміплощиною вибою виробки в межах її проектного щених по лінії проектного контуру виробки на рівконтуру при якому виміряли комплекс параметрів ній відстані 0,7 м. Глибина центральних шпурів магнітної складової сигналу інтенсивності природкомплекту врубових шпурів складає по 1,2 м, 2,3 м ного імпульсного електромагнітного поля Землі і 3,0 м, що відповідає глибині положення геодина(ПІЕМПЗ) радіохвильовим регістратором типу мічних зон - розвантаження, опорного та геостаці«МІЕМП-4/1» в дев'яти точках спостереження, роонарного тиску за площиною вибою виробки, що зміщених у північному напрямку із кроком 0,7 м в проводиться, визначених по параметрам магнітної діапазоні частот 0-50 кГц, диференційованого в складової ПІЕМПЗ. Глибина периферійних шпурів, режимах поверхневого площадного зондування комплекту врубових шпурів складає 3,0 м. Глибина площини вибою виробки у трьох взаємновідбійних і оконтурюючих шпурів також 3,0 м. Опперпендикулярних напрямках - поздовжньому, тимальну глибину формування врубової порожнипоперечному й вертикальному та поздовжньому ни визначали емпірично з виразу: каротажу трьох шпурів діаметром 0,046 м рівномі2,829Сд d 18,251 0,693f рно розміщених по горизонтальній осі виробки, Lоп.ф.вр.пор. Cр.з.р e пробурених буровою установкою 2УБН-2П перпендикулярно площині вибою виробки на глибину 3,0 3,909C д d 14,41 0,521f м рівну двом приведеним радіусам виробки. По , результатам комплексу виконаних вимірів графічCр.з.оп.т. e но визначають значення комплексу параметрів 4,405Cд d 10,57 0,349f магнітної складової сигналу інтенсивності природного імпульсного електромагнітного поля Землі Cр.з.г.т. e (ПІЕМПЗ) і по наявності закономірних змін рівня де Lоп.ф.вр.пор. - оптимальна глибина форсигналу - визначили напружено-деформований стан гірничого масиву за площиною вибою виробмування врубової порожнини, м; ки, а також положення геодинамічних зон - розванCд - швидкість детонації ВР, м/с; таження, опорного та геостаціонарного тиску в d - діаметр врубового шпуру, м; масиві гірничих порід за площиною вибою виробки, а також тріщинуватості й обводненності порід в Cр.з.р. - швидкість поздовжньої хвилі в геодиних. В залежності від глибини розміщення геодинамічній зоні розвантаження, м/с; намічних зон, тріщинуватості й обводненності поf - коефіцієнт міцності порід по шкалі проф. рід у них визначили раціональні параметри бурінПротод'яконова М. М.; ня та заряджання комплекту врубових шпурів, що e - коефіцієнт працездатності ВР; включають центральний шпур в масиві за площиCр.з.оп.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геоною вибою виробки відповідно з положенням геодинамічної зони розвантаження, центральний шпур - відповідно з положенням геодинамічної зони опорного тиску, центральний шпур, що перетинає в масиві за площиною вибою виробки геодинамічну зону розвантаження, опорного тиску й що входить у зону геостаціонарного тиску та периферійні шпури комплекту врубових шпурів, розміщених в масиві за площиною вибою виробки аналогічно розміщенню центрального шпура геодинамічної зони розвантаження, опорного тиску та що входить у зону геостаціонарного тиску. Установлено, що в умовах шахти при проведені на горизонті 1220 м північного польового динамічній зоні опорного тиску, м/с; Cр.з.г.т. - швидкість поздовжньої хвилі в геодинамічній зоні геостаціонарного тиску, м/с. Приведений вираз облічує швидкість детонації ВР у шпурі, для грамоніту 79/21 Cд 4000 м/с, діаметр врубового шпура d 0,046 м, швидкість поздовжньої хвилі в геодинамічній зоні розвантаження Cр.з.р. 4200 м/с, коефіцієнт міцності порід f 12 , коефіцієнт працездатності ВР e 1. 21 52264 22 Швидкість поздовжньої хвилі в геодинамічній чий стан, його частинки починають рухатись по радіальним напрямкам, при цьому за рахунок зоні опорного тиску Cр.з.оп.т. 5100 м/с, швидутворених розтягуючих напружень, що формують кість поздовжньої хвилі в геодинамічній зоні геосрозтягуючі деформації відбувається подальше таціонарного тиску Cр.з.г.т. 6000 м/с. У даному розширення та поглиблення тріщин і мікротріщин з утворенням сітки нових тріщин і мікротріщин. Внавипадку оптимальна глибина формування врубослідок цього формується сумарна велика зона вої порожнини складає: інтенсивності тріщинуватості, що створює сприят2,829 4000м / с 0,046м 18,251 0,693 12 Lоп.ф.вр.пор. ливі умови для найбільш повного використання 4200м / с 1 енергії вибуху зарядів ВР шпурів комплектів. Дія 3,909 4000м / с 0,046м 14,41 0,521 12 енергії вибуху зарядів ВР шпурів комплектів ство5100м / с 1 рює в масиві навколо кожного із підриваємих шпу4,405 4000м / с 0,046м 10,57 0,349 12 рів потужну зону посилених розтягуючих деформацій, завдяки якій відбувається ефективне 6000м / с 1 руйнування прилеглого до шпурів масиву. 1,23м 1,15м 0,86м 3,24м Після формування врубової порожнини з оптимальною глибиною Lоп.ф.вр.пор. рівною 3,0 м Зважуючи на те, що технічні можливості установки 2УБН-2П не дозволяють бурити шпури гливиконують послідовну трансформацію в компенбиною більш 3,0 м, то оптимальну глибину формусаційний простір і подальше у виробку проектного вання врубової порожнини прийняли рівною 3,0 м. перерізу на оптимальну глибину Lоп.ф.вр.пор. Після буріння комплектів шпурів їх заряджають врубової порожнини енергією послідовних вибухів грамонітом 79/21. Бойовики із патронів амоніту зарядів ВР комплектів відбійних і оконтурюючих 6ЖВ діаметром 0,032 м розміщені в донній частині шпурів. шпурів. Для ініціювання бойовиків застосовували Послідовне підривання з уповільненням усіх електродетонатори марки EDKC і ED3D, які з'єдшпурів комплектів, починаючи з центральних врунують послідовно. Після заряджання комплектів бових, приводе до руйнування масиву в межах шпурів виконують з'єднання бойовиків із вибухопроектного контуру виробки на глибину 2,9-2,95 м, вою магістраллю. Потім ініціюванням бойовиків при цьому завдяки узгодженій взаємодії між геовиконують послідовне підривання з уповільненням динамічним станом гірничого масиву за площиною зарядів ВР кожного із шпурів комплектів, починаювибою горизонтальної виробки та характером його чи із врубових. руйнування енергією вибуху, в порівнянні з найПри ініціюванні бойовиків у зарядах ВР виниближчим аналогом, значно підвищується ефективкає детонаційна хвиля, яка рівномірно рухається ність вибухового руйнування масиву в межах пропо усій довжині заряду ВР. Після закінчення посліектного контуру виробки із зменшенням питомого довного з уповільненням процесу детонації зарярозходу ВР в 1,35 рази, врубових робіт в 1,28 радів шпурів комплектів навколо кожного шпура за зи, бурового інструменту в 1,25 рази, збільшенням рахунок енергії вибуху виникає достатньо потужна, коефіцієнту використання шпурів в 1,30 рази та симетрична, циліндрична хвиля стиску та потік продуктивності проходки в 1,28 рази, що підтвергазоподібних продуктів детонації, які розповсюджується експериментальними даними приведеджуються в усі сторони з однаковою силою й швиними в таблиці. дкістю. Масив навколо кожного підриваємого шпура комплектів за невеликий проміжок часу сильно стискається, роздавлюється й переходить у текуНайменування показників По найближчому аналогу Заявляємий об'єкт Співвідношення показників 4,20 1,42 0,54 0,75 2,61 3,11 1,11 0,43 0,97 3,34 1,35 1,28 1,25 1,30 1,28 Питомий розхід Вибухова речовина, кг/м3 Бурові роботи, м/м3 Буровий інструмент, кг/м3 Коефіцієнт використання шпурів Продуктивність проходки, м3/чол. зміну Технологічні параметри корисної моделі, що заявляється, одержані емпірично ДП «НДГРІ» внаслідок дослідів і промислових випробувань дії вибуху подовженого шпурового заряду ВР, що перетинає за площиною вибою виробки геодинамічні зони - розвантаження, опорного тиску, що входить в зону геостаціонарного тиску. Застосуванням корисної моделі, що заявляється, дасть можливість підвищити ефективність вибухового руйнування масиву в межах контуру виробки із зменшенням питомого розходу вибухової речовини, бурових робіт, бурового інструменту і з збільшенням коефіцієнту використання шпурів шляхом формування врубової порожнини оптимальної глибини за рахунок узгодженої взаємодії між геодинамічним станом гірничого масиву за площиною вибою горизонтальної гірничої виробки та характером його руйнування енергією вибуху центральних шпурів комплекту врубових шпурів. Технічний результат досягається в зв'язку з тим, що у вибої виробок перед бурінням комплекту врубових шпурів із заданим періодом проводять вивчення напружено-деформованого стану масиву гірничих порід за площиною вибою виробок, у ме 23 52264 24 жах їх проектного контуру, при якому вимірюють ності закономірних вимірів рівня сигналу визначакомплекс параметрів магнітної складової сигналу ють положення геодинамічних зон - розвантаженінтенсивності природного імпульсного електромагня, опорного та геостаціонарного тиску в масиві нітного поля Землі (ПІЕМПЗ) радіохвильовим регігірничих порід за площиною вибою виробок, а тастратором у точках спостереження, розміщених у кож тріщинуватості та обводнення порід у них і в заданому напрямку із заданим кроком, у заданому залежності від глибини розміщення геодинамічних діапазоні частот, диференційовано в режимах позон, тріщинуватості та обводнення порід у них, верхневого площадного зондування площин вибовизначають раціональні параметри буріння та заїв виробок і каротажу шпурів, вибурених перпенряджання комплекту врубових шпурів, а також дикулярно площинам вибоїв, при цьому послідовність їх підривання з формуванням врузондування здійснюють у трьох взаємнобової порожнини з оптимальною глибиною та пісперпендикулярних напрямках - поздовжньому, ля формування врубової порожнини з оптимальпоперечному та вертикальному, а каротаж - у позною глибиною виконують її послідовну довжньому напрямку по каналам шпурів на глибитрансформацію в компенсаційний простір і далі у ну рівну не менш двох приведених радіусів вировиробку проектного перерізу на глибину врубової бок, потім по результатам комплексу виконаних порожнини енергією послідовних вибухів зарядів вимірів графічно визначають значення комплексу ВР комплектів відбійних і оконтурюючих шпурів. параметрів магнітної складової ПІЕМПЗ і по наяв 25 52264 26 27 Комп’ютерна верстка В. Мацело 52264 Підписне 28 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601