Спосіб відбійки гірських порід
Формула / Реферат
Спосіб відбійки гірських порід, що включає в себе буріння віялових свердловин, заряджання і підривання зарядів ВР з уповільненням, який відрізняється тим, що у блоці рудного покладу, підготовленого до руйнування, з бурового штреку або орту в місцях розташування комплекту віялових свердловин в шаховому порядку на усю висоту поверху або на півповерху бурять геологорозвідувальні свердловини, здійснюють відбір орієнтованих кернів, у лабораторних умовах виконують зрізи, виготовляють орієнтовані петрографічні шліфи і за допомогою методу оптичної мікроскопії ідентифікують головні системи мікротріщин і встановлюють просторове їх положення по виміру його азимуту і кута падіння, а напрям, частоту і глибину формування систем тріщин в масиві ведуть з використанням відеозйомки внутрішньої поверхні геологорозвідувальних свердловин, обробляють отримані дані і визначають напрям дії переважаючих сил гірського тиску, потім в зоні дії переважаючих сил гірського тиску бурять врубові свердловини, а у висячому і лежачому боках - відбійні, причому в торцях відбійних свердловин плазмовим способом формують котлові порожнини діаметром рівним dк=(2-3)Dсвр. і висотою hк=(5-10)Dсвр., при цьому у врубових свердловинах формують заряди ВР змінного перерізу кумулятивної дії зі сферичними порожнинами діаметром dсф.поp.=0,8Dсвр., що рівномірно чергуються по колонці заряду, а у висячому і лежачому боках - заряди суцільної конструкції, в підготовлених зарядах розміщують патрони-бойовики, встановлюють затвор для герметизації гирла свердловин, комутують їх в групи і підривають з уповільненням, починаючи з врубових - в зоні дії переважаючих сил гірського тиску, потім заряди ВР у висячому і лежачому боках за шаховою схемою, де: dк - діаметр котлової порожнини; hк - висота котлової порожнини; (dсф.пор. - діаметр сферичної порожнини; Dсвр. - діаметр свердловини.
Текст
Реферат: Винахід належить до гірничовидобувної промисловості і може бути використаний для вибухового руйнування міцних напружених гірських порід різного генезису. Спосіб відбійки гірських порід включає в себе буріння віялових свердловин, заряджання і підривання зарядів ВР з уповільненням. Для підвищення ефективності та якості руйнування міцних в'язких гірських порід у блоці рудного покладу, підготовленого до руйнування, з бурового штреку або орту в місцях розташування комплекту віялових свердловин в шаховому порядку на усю висоту поверху або на півповерху бурять геологорозвідувальні свердловини, здійснюють відбір орієнтованих кернів, у лабораторних умовах виконують зрізи, виготовляють орієнтовані петрографічні шліфи і за допомогою методу оптичної мікроскопії ідентифікують головні системи мікротріщин і встановлюють просторове їх положення по виміру його азимуту і кута падіння. Напрям, частоту і глибину формування систем тріщин в масиві ведуть з використанням відеозйомки внутрішньої поверхні геологорозвідувальних свердловин, обробляють отримані дані і визначають напрям дії переважаючих сил гірського тиску. Потім в зоні дії переважаючих сил гірського тиску бурять врубові свердловини, а у висячому і лежачому боках - відбійні. В торцях відбійних свердловин плазмовим способом формують котлові порожнини. У врубових свердловинах формують заряди ВР змінного перерізу кумулятивної дії зі сферичними порожнинами, що рівномірно чергуються по колонці заряду, а у висячому і лежачому боках заряди суцільної конструкції. UA 107147 C2 (12) UA 107147 C2 UA 107147 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до гірничорудної промисловості і може бути використаний при відбійці корисних копалин у масиві міцних і надміцних напружених гірських порід на уранових та залізорудних шахтах. Відомі способи відбійки гірських порід комплектом віялових свердловинних зарядів з використанням порядної схеми підривання та способи в якому відбійку корисних копалин ведуть підриванням в одній серії по два віяла свердловин з уповільненням між віялом з використанням порядної схеми підривання [1, 2]. Найбільш близьким за своєю суттю та досягуваному результату, є спосіб відбійки корисних копалин комплектами віялових свердловин згідно з [3]. Спосіб являє собою підвищення інтенсивності дроблення гірничої маси за рахунок збільшення площі знов утвореної вільної поверхні в рудному блоці в момент підривання частини свердловинних зарядів першого віяла і подальшого підривання по порядно-уступній схемі. Однак приведений спосіб має істотні недоліки. Під час відбивання надміцних напружених гірських порід в рудному блоці не забезпечується якість дроблення за рахунок зниження зіткнення шматків породи при підриванні комплекту зарядів в віялових свердловинах та не враховується напрямок і вплив стискаючих напружень, тріщинуватість масиву при розміщенні і формуванню свердловинних зарядів, що спричиняє зростанню виходу негабариту, низькому коефіцієнту корисної дії вибуху (ККДВ), підвищенню питомих витрат вибухових речовин (ВР) і засобів ініціювання (ЗІ), і тим самим зниженню ефективності роботи вантажних та транспортних засобів. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу відбійки гірських порід за рахунок введення нових технологічних операцій, які полягають в відбиранні орієнтованих кернів з геологорозвідувальних свердловин в блоці рудних покладів, на зразках орієнтованих шліфів ідентифікації головних систем мікротріщин і їх просторового положення за результатами вимірів азимутів кутів падіння, відеозйомки напрямку, глибини і густини тріщин в масиві з інтерпретацією напрямку і інтенсивності переважаючих сил гірського тиску, бурінні в зоні дії переважаючих сил гірського тиску врубових свердловин, формуванні в них зарядів змінного перерізу кумулятивної дії, а в висячому та лежачому боках відбійних свердловин з зарядами суцільної конструкції з котловими порожнинами в торцях в зоні дії розтягуючих напружень, заряджанні і підриванні зарядів ВР з уповільненням, починаючи з врубових зарядів в зоні дії переважаючих сил гірського тиску, а відбійних в зоні дії розтягуючих напружень в шаховому порядку, що приведе до підвищення ефективності роботи заряду ВР в віялових свердловинах по руйнуванню рудних покладів у блоці, і як наслідок, поліпшенню якості дроблення міцних гірських порід, зниженню питомої витрати ВР і ЗІ, підвищенню ККД вибуху, продуктивності подрібнювально-сортувальних комплексів та вантажно-транспортних засобів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі відбійки гірських порід, що включає буріння віялових свердловин, заряджання і підривання зарядів ВР з уповільненням, згідно з винаходом, у блоці рудного покладу, підготовленого до руйнування, з бурового штреку або орту в місцях розташування комплекту віялових свердловин в шаховому порядку на усю висоту поверху або на півповерху бурять геологорозвідувальні свердловини, здійснюють відбір орієнтованих кернів, у лабораторних умовах виконують зрізи, виготовляють орієнтовані петрографічні шліфи і за допомогою методу оптичної мікроскопії ідентифікують головні системи мікротріщин і встановлюють просторове їх положення по виміру його азимуту і кута падіння, а напрям, частоту і глибину формування систем тріщин в масиві ведуть з використанням відеозйомки внутрішньої поверхні геологорозвідувальних свердловин, обробляють отримані дані і визначають напрям дії переважаючих сил гірського тиску, потім в зоні дії переважаючих сил гірського тиску бурять врубові свердловини, а у висячому і лежачому боках - відбійні, причому в торцях відбійних свердловин плазмовим способом формують котлові порожнини діаметром рівним dк=(2-3)Dсвp. і висотою hк=(5-10)Dсвp., при цьому у врубових свердловинах формують заряди ВР змінного перерізу кумулятивної дії зі сферичними порожнинами діаметром dсф.пор.=0,8Dсвp., що рівномірно чергуються по колонці заряду, а у висячому і лежачому боках заряди суцільної конструкції, в підготовлених зарядах розміщують патрони-бойовики, встановлюють затвор для герметизації гирла свердловин, комутують їх в групи і підривають з уповільненням починаючи з врубових - в зоні дії переважаючих сил гірського тиску, потім заряди ВР у висячому і лежачому боках за шаховою схемою, де: dк - діаметр котлової порожнини; hк висота котлової порожнини; dсф.пор. - діаметр сферичної порожнини; Dсвp. - діаметр свердловини. В запропонованому способі відбійки гірських порід технічний результат може бути реалізований за рахунок підвищення ефективності та якості руйнування міцних в'язких гірських порід вибухом зарядів ВР в віялових свердловинах з урахуванням особливостей їх руйнування 1 UA 107147 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 в нерівно компонентному полі напружень, який досягається введенням нових технологічних операцій, направлених на відбирання орієнтованих кернів з геологорозвідувальних свердловин в блоці рудних покладів, підготовці орієнтованих шліфів та за допомогою методу оптичної мікроскопії ідентифікації головних систем мікротріщин і просторового їх положення виміром азимутів кутів його падіння, відеозйомки напрямку, глибини і густини формування систем тріщин в масиві за результатами яких проводять інтерпретацію напрямку і інтенсивності переважаючих сил гірського тиску, послідовним бурінням в зоні дії переважаючих сил гірського тиску врубових свердловин, формуючи в них заряди змінного перерізу кумулятивної дії, а в висячому та лежачому боках відбійні свердловини з зарядами суцільної конструкції з котловими порожнинами в торці в зоні дії розтягуючих напружень, заряджанню і підриванню зарядів ВР з уповільненням, починаючи з врубових зарядів в зоні дії переважаючих сил гірського тиску, а відбійні в зоні дії розтягуючих напружень в шаховому порядку, що дозволяє підвищити ефективність роботи заряду ВР в віялових свердловинах по руйнуванню рудних покладів у блоці, поліпшенню рівномірності дроблення міцних гірських порід, і як наслідок, зниженню питомих витрат ВР і ЗІ, підвищенню ККД вибуху, продуктивності подрібнювально-сортувальних комплексів та вантажно-транспортних засобів. Суть винаходу пояснюється кресленнями та схемами: Фіг. 1 - загальна схема частини блока рудного покладу з пробуреними відбійними та геологорозвідувальними свердловинами; Фіг. 2 - переріз по А-А блока рудного покладу та прилад для відбору орієнтованих кернів; Фіг. 3 - орієнтований геологорозвідувальний керн з ідентифікованими природними тріщинами урановмісних гранітів Ватутинського уранового родовища; Фіг. 4 - порядок виміру і визначення напрямку просторового положення площини тріщин на керні; Фіг. 5 - інтеграційний столик ИСА, змонтований на предметному столику поляризаційного мікроскопа МП-2, мікрофотознімок орієнтованого петрографічного шліфа із тріщинами ТР в мінеральних зернах; Фіг. 6, Фіг. 7 - схема рудного покладу з геологорозвідувальними свердловинами та телевізійна апаратура для дослідження свердловин (ТАИС); Фіг. 8, Фіг. 9 - загальний вигляд характеру розподілу тріщин в свердловині в зоні підвищеного гірського тиску та в зоні слабкого впливу гірського тиску; Фіг. 10 - схема розміщення віялових свердловин на блоці з урахуванням напрямку впливу гірського тиску; Фіг. 11 - конструкції зарядів висхідних віялових свердловин: а) заряд з котловою порожниною в торці і б) заряд змінного перерізу кумулятивної дії з затвором гирла свердловини; Фіг. 12 - конструкції зарядів низхідних віялових свердловин: а) заряд з котловою порожниною в торці і б) заряд змінного перерізу кумулятивної дії з герметизацією гирла свердловини набійкою; Фіг. 13 - карта житлової місцевості і схема розміщення сейсмічних датчиків - Т1 і Т2 типу ISEE BG; Фіг. 14 - зовнішній вигляд сейсмографа Blast Mate Series III; Фіг. 15 - результати частотного аналізу сейсмоколивань після масового вибуху на блоці. Спосіб відбійки гірських порід реалізується у такій послідовності. Спочатку на блоці (1, Фіг. 1) рудного покладу, наприклад, з бурового штреку (2, Фіг. 2) гор. 473 м 30-ї осі ш. Смолінська ДП "СхідГЗК", в місцях закладання комплекту віялових свердловин (3-5 - спадні або висхідні) буровим станком НКР-100М бурять відбійні (3, Фіг. 1) і 0,5 св рд .. геологорозвідувальні свердловини (4, Фіг. 1, Фіг. 2) діаметром 75-100 мм на глибину Далі виймають буровий став зі свердловини (3), демонтують його і на його місце монтують керновідбірник (5), наприклад, EZY-MARK™, для відбору орієнтованого керну і після цього опускають його (вставляють) в підготовлені свердловини в оболонці (6). Далі керновідбірником (5) надрізають керн (7) в свердловині (4), з'єднують його з буровим ставом і разом з зафіксованим керном (7) в оболонці (6) виймають із свердловини (4) і на бічній поверхні керну (7) олівцем наносять слід (8) його орієнтації відносно сторін світу (N-S). Зовнішній вигляд керновідбірника (5) з орієнтованим керном (7) наведено на Фіг. 2. Відібрані орієнтовані геологорозвідувальні керни (7) в умовах лабораторії на горизонтальній поверхні (8, Фіг. 3) реконструктують його просторове положення відносно сторін світу і закріпляють за допомогою гіпсового тіста (9, гіпс + вода). На орієнтованому керні (7) ідентифікують природні тріщини по їх морфологічним особливостям (11). Далі паралельно площини тріщин за допомогою алмазного диска формують на керні зріз (10) і визначають елементи залягання площини тріщини за допомогою гірничого компасу (12, Фіг. 4, кут падіння 13 і його азимут 14). 2 UA 107147 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Перпендикулярно цій площині формують додатковий зріз (15, Фіг. 4) для виготовлення орієнтованого петрографічного шліфа (16) завтовшки 1,0 мм. Після виготовлення шліфа (16) на предметному склі його наносять відповідне маркування. У петрографічних шліфах (16), мікрофотографія яких приведена на Фіг. 5, по мінеральних зернах за допомогою світлооптичного мікроскопа (17) здійснюють попередню ідентифікацію мікротріщин різних систем по їх характерних морфологічних особливостях та встановлюють на інтеграторі (наприклад, інтеграторі марки ИСА) (18), змонтованому на предметному столику мікроскопа їхню інтенсивність (Iтр1, Iтр2, Iтр3,) та за допомогою універсального столика Федорова (19, Фіг. 5, наприклад столик ФС-5) [4] просторове положення виділених систем мікротріщин, а слідом, з урахуванням просторового положення лінійної структури породи, призводять кінцеву ідентифікацію головних систем мікротріщин (Тр1, Тр2 і Тр3). Встановлення напряму дії головних статичних напружень, що впливають на характер, глибину і частоту розвитку тріщин в напруженому гірському масиві, з подальшою його фіксацією, здійснюють за допомогою телевізійної апаратури для дослідження свердловин (ТАИС). Для цього з бурового штреку (2, Фіг. 6) у свердловини (4), з яких відібрані керни (7) вводять телекамеру (Фіг. 7) і досліджують поверхню свердловини для встановлення глибини і інтенсивності системи тріщин. По отриманій відеоінформації на моніторі проводять розгортку записаного зображення поверхні свердловини з тріщинами і на нього наносять сітку з розміром осередку рівної 1 см (Фіг. 8, Фіг. 9), за результатами якої обчислюють коефіцієнт тріщинуватості масиву гірських порід за формулою К=Nкіл. тр./S, де, Nкіл. тр. - кількість тріщин, S - площа де розміщені тріщини, а отримані підсумкові результати передають на порт ПК. По виявлених особливостях тріщинуватості (напрям розвитку і густині тріщин) встановлюють координати (ρ - кут занурення; φ - напрям кута занурення) і інтенсивність дії сил головних напружень гірського масиву, по яких визначають місця формування зарядів ВР різних конструкцій. Відповідно до отриманих даних розподілу тріщин різних систем в рудному блоці порід, підготовленому до руйнування з оцінкою напрямку і інтенсивності розподілу полів напружень, в пробурених висхідних або низхідних віялових свердловинах відповідно до паспорту БВР формують свердловинні заряди певних конструкцій оптимальні для цієї ділянки масиву. Так, в області, наприклад, зона І (Фіг. 10) з напрямком переважаючих сил гірського тиску, для поліпшення якості дроблення і перерозподілу полів напружень, напрямок яких спрямований перпендикулярно пробуреним свердловинам, розміщують врубові свердловини (20) з формуванням в них зарядів змінного перерізу кумулятивної дії з рівномірним розміщенням по колонці заряду сферичних порожнин (21, Фіг. 11, Фіг. 12, б) діаметром dсфр.пор.=0,8Dсвp. У лежачому (зона II, поз. 22, Фіг. 10) і висячому (зона III, поз. 23, Фіг. 10) боках у віялових свердловинах формують заряди суцільної конструкції з котловими порожнинами в торці (24, Фіг. 11, Фіг. 12, а) для якісного руйнування цих зон і зменшення виходу негабариту. При цьому котлові порожнини (24) у свердловинах діаметром dк=(2-3)Dсвp. і висотою hк=(5-10)Dсвp., формують за допомогою, наприклад, плазмотрону типу УПРС-1, УПРС, УПС розробленого в ІГТМ НАН України [5]. Герметизацію гирла свердловини у висхідних віялах здійснюють за допомогою герметизатора (25, Фіг. 11, а і б), а низхідних - за допомогою набійки (26, Фіг. 12, а, б). Підготовлені свердловини заряджають гранульованим ВР типу АС-8, грамоніт 79/21, амоніт № 6ЖВ з використанням зарядних машин, наприклад, "Ульба-400", ЗП-2, УЗП-2, Вахш, УТЗ-2М. У врубових свердловинах в процесі їх заповнення ВР формують заряди змінного перерізу з рівномірним розміщенням по колонці сферичних порожнин (21, Фіг. 11, Фіг.12, б) з герметизацією гирла свердловин спеціальним затвором або набійкою, а у відбійних - суцільної конструкції з котловими порожнинами в торці свердловини (24, Фіг. 11, Фіг.12, а). У підготовлені вибухові свердловини встановлюють патрони-бойовики (27, Фіг. 11, Фіг. 12), виготовлені з амоніту № 6ЖВ з електродетонаторами миттєвої і короткоуповільненої дії типу ЭДКЗ або системи ініціювання NONEL. Заряджені свердловини комутують в групи, починаючи із зарядів у свердловинах 6-10 І зони (20, Фіг. 10) по формуванню врубової порожнини, а потім заряди у свердловинах 1-5 II зони (22, Фіг. 10) і 11-16 III зони (23, Фіг. 10) з уповільненнями між групами зарядів у віялах з використанням шахової схеми комутації. В першу чергу ініціюють врубові заряди в зоні дії переважаючих сил гірського тиску, а потім в шаховому порядку заряди у віялах, починаючи з лежачого боку і в останню чергу - заряди у висячому боці відбиваємого крутопадаючого рудного покладу. Якість дроблення руди оцінюють за розміром кондиційного шматка (300-400 мм), який проходить через рудоспуски (дучки) на горизонт скреперування або вторинного дроблення. Оцінку впливу сейсмічних коливань на території, що підробляються, проводять шляхом виміру 3 UA 107147 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 сейсмічних коливань з використанням приймачів - сейсмічних давачів типу ISEE BG. Їх розміщують на земній поверхні в точках Т1 і Т2 (28 - Т1 і 29 - Т2, Фіг. 13). Після масового вибуху у блоці рудного покладу з використанням сейсмографа, наприклад, типу Blast Mate Series III (Фіг. 14) за результатами вимірів рівня сейсмічних коливань ґрунту проводять оцінку їх дії на будівлі, споруди з використанням амплітудного частотного аналізу сейсмічних коливань масового вибуху у блоці. Типові результати приведені на Фіг. 15. За отриманими результатами дають характеристику цим коливанням і порівнюють з еталонними коливаннями для подібних масивів гірських порід згідно з діючими граничнодопустимими нормами і Держстандартами. Якщо вони перевищують допустимі норми, то по відомих методиках проводять коригування паспортів БВР і вносять ці зміни в проект масового вибуху на блоці. Технологія способу відбійки гірських порід виконується таким чином. Спочатку на блоці (1, Фіг. 1) рудного покладу, наприклад, з бурового штреку (орту) (2, Фіг. 2) гор. 473 м 30-ї осі ш. Смолінська ДП "СхідГЗК", в місцях закладання комплекту віялових свердловин (3-5 - спадні або висхідні) буровим станком НКР-100М бурять відбійні (3, Фіг. 1) і 0,5 св рд .. геологорозвідувальні свердловини (4, Фіг. 1, Фіг. 2) діаметром 75-100 мм на глибину Далі виймають буровий став з свердловини (3), демонтують його і на його місце монтують ТM керновідбірник (5), наприклад, EZY-MARK , для відбору орієнтованого керну і після цього опускають його (вставляють) в підготовлені свердловини в оболонці (6). Далі керновідбірником (5) надрізають керн (7) в свердловині (4), з'єднують його з буровим ставом і разом з зафіксованим керном (7) в оболонці (6) виймають із свердловини (4) і на бічній поверхні керна (7) олівцем наносять слід (8) його орієнтації відносно сторін світу (N-S). Відібрані орієнтовані геологорозвідувальні керни (7) в умовах лабораторії на горизонтальній поверхні (8, Фіг. 3) реконструктують його просторове положення відносно сторін світу і закріпляють за допомогою гіпсового тіста (9, гіпс + вода). На орієнтованому керні (7) ідентифікують природні тріщини по їх морфологічних особливостях (11). Далі паралельно площини тріщин за допомогою алмазного диска формують на керні зріз (10) і визначають елементи залягання площини тріщини за допомогою гірничого компасу (12, Фіг. 4, кут падіння 13 і його азимут 14). Перпендикулярно цій площині формують додатковий зріз (15, Фіг. 4) для виготовлення орієнтованого петрографічного шліфа (16) завтовшки 1,0 мм. На предметному склі шліфа наносять відповідне маркування. У петрографічних шліфах (16), мікрофотографія яких приведена на Фіг. 5, по мінеральним зернам за допомогою світлооптичного мікроскопу (17) здійснюють попередню ідентифікацію мікротріщин різних систем по їх характерних морфологічних особливостях та встановлюють на інтеграторі (наприклад, інтеграторі марки ИСА) (18), змонтованому на предметному столику мікроскопа їхню інтенсивність (Ітр1, Ітр2, Ітр3,) та за допомогою універсального столика Федорова (19, Фіг. 5, наприклад, столик ФС-5) [4] просторове положення виділених систем мікротріщин, а слідом, з урахуванням просторового положення лінійної структури породи, призводять кінцеву ідентифікацію головних систем мікротріщин (Тр1, Тр2 і Тр3). Встановлення напряму дії головних статичних напружень, що впливають на характер, глибину і частоту розвитку тріщин в напруженому гірському масиві, з подальшою його фіксацією, здійснюють за допомогою телевізійної апаратури для дослідження свердловин (ТАИС). Для цього з бурового штреку (2, Фіг. 6) у свердловини (4), з яких відібрані керни (7) вводять телекамеру (Фіг. 7) і досліджують поверхню свердловини для встановлення глибини і інтенсивності системи тріщин. По отриманій відеоінформації на моніторі проводять розгортку записаного зображення поверхні свердловини з тріщинами і на нього наносять сітку з розміром осередку рівної 1 см (Фіг. 8, Фіг. 9), за результатами якої обчислюють коефіцієнт тріщинуватості масиву гірських порід за формулою К=Nкіл. тр./S, де, Nкіл. тр. - кількість тріщин, S – площа, де розміщені тріщини, а отримані підсумкові результати передають на порт ПК. Відповідно до отриманих даних розподілу тріщин різних систем в рудному блоці порід, підготовленому до руйнування з оцінкою напрямку і інтенсивності розподілу полів напружень, в пробурених висхідних або низхідних віялових свердловинах відповідно до паспорту БВР формують свердловинні заряди певних конструкцій, оптимальні для цієї ділянки масиву. Так, в області, наприклад, зона І (Фіг. 10) з напрямком переважаючих сил гірського тиску для поліпшення якості дроблення і перерозподілу полів напружень, напрямок яких спрямований перпендикулярно пробуреним свердловинам, розміщують врубові свердловини (20) з формуванням в них зарядів змінного перерізу кумулятивної дії з рівномірним розміщенням по колонці заряду сферичних порожнин (21, Фіг. 11, Фіг. 12, б) діаметром dсфр.пор.=0,8Dсвр. У лежачому (зона II, поз. 22, Фіг. 10) і висячому (зона III, поз. 23, Фіг. 10) боках у віялових свердловинах формують заряди суцільної конструкції з котловими порожнинами в торці (24, Фіг. 4 UA 107147 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 11, Фіг. 12, а) для якісного руйнування цих зон і зменшення виходу негабариту. При цьому котлові порожнини (24) у свердловинах діаметром dк=(2-3)Dсвр. і висотою hк=(5-10)Dсвр., формують за допомогою, наприклад, плазмотрона типу УПРС-1, УПРС, УПС розробленого в ІГТМ НАН України [5]. Герметизацію гирла свердловини у висхідних віялах здійснюють за допомогою герметизатору (25, Фіг. 11, а і б), а низхідних - за допомогою набійки (26, Фіг. 12, а, б). Підготовлені свердловини заряджають гранульованим ВР типу АС-8, грамоніт 79/21, амоніт № 6ЖВ з використанням зарядних машин, наприклад, "Ульба-400", ЗП-2, УЗП-2, Вахш, УТЗ-2М. У врубових свердловинах в процесі їх заповнення ВР формують заряди змінного перерізу з рівномірним розміщенням по колонці сферичних порожнин (21, Фіг. 11, Фіг. 12, б) з герметизацією гирла свердловин спеціальним затвором або набійкою, а у відбійних - суцільної конструкції з котловими порожнинами в торці свердловини (24, Фіг. 11, Фіг. 12, а). У підготовлені вибухові свердловини встановлюють патрони-бойовики (27, Фіг. 11, Фіг. 12), виготовлені з амоніту № 6ЖВ з електродетонаторами миттєвої і короткоуповільненої дії типу ЭДКЗ або системи ініціювання NONEL. Заряджені свердловини комутують в групи, починаючи із зарядів у свердловинах 6-10 І зони (20, Фіг. 10) по формуванню врубової порожнини, а потім заряди у свердловинах 1-5 II зони (22, Фіг. 10) і 11-16 III зони (23, Фіг. 10) з уповільненнями між групами зарядів у віялах з використанням шахової схеми комутації. В першу чергу ініціюють врубові заряди в зоні дії переважаючих сил гірського тиску, а потім в шаховому порядку заряди у віялах починаючи з лежачого боку і в останню чергу - заряди у висячому боці відбиваного крутоспадного рудного покладу. Якість дроблення руди оцінюють за розміром кондиційного шматка (300-400 мм), який проходить через рудоспуски (дучки) на горизонт скреперування або вторинного дроблення. Оцінку впливу сейсмічних коливань на території, що підробляються, проводять шляхом виміру сейсмічних коливань з використанням приймачів - сейсмічних давачів типу ISEE BG. їх розміщують на земній поверхні в точках Т і Т2 (28 - Т1 і 29 - Т2, Фіг. 13). Після масового вибуху у блоці рудного покладу з використанням сейсмографа, наприклад, типу Blast Mate Series III (Фіг. 14) за результатами вимірів рівня сейсмічних коливань ґрунту проводять оцінку їх дії на будівлі, споруди з використанням амплітудного частотного аналізу сейсмічних коливань масового вибуху у блоці. Типові результати приведені на Фіг. 15. За отриманими результатами дають характеристику цим коливанням і порівнюють з еталонними коливаннями для подібних масивів гірських порід згідно діючих граничнодопустимих норм і Держстандартів. Якщо вони перевищують допустимі норми, то по відомих методиках проводять коригування паспортів БВР і вносять ці зміни в проект масового вибуху на блоці. Застосування запропонованого способу відбійки гірських порід, в якому за рахунок введення нових технологічних операцій і параметрів конструкцій свердловинних зарядів в віялах на блоці, скорегованих з урахуванням характеру і напряму просторового розподілу тріщин, на які впливають напрямок і величина сил гірського тиску, та послідовним бурінням в зоні дії переважаючих сил гірського тиску врубових свердловин, формуючи в них заряди змінного перерізу кумулятивної дії, а в висячому та лежачому боках - відбійні свердловини з зарядами суцільної конструкції з котловими порожнинами в торці в зоні дії розтягуючих напружень, заряджанню і підриванню зарядів ВР з уповільненням, починаючи з врубових зарядів в зоні дії переважаючих сил гірського тиску, а відбійні - в зоні дії розтягуючих напружень в шаховому порядку, дозволяє за рахунок покращення роботи зарядів ВР в віялових свердловинах по руйнуванню рудного покладу в блоці отримати підвищення ефективності і рівномірності дроблення міцних гірських порід, і, як наслідок, знизити питомі витрати ВР і ЗІ, підвищити ККД вибуху, продуктивність подрібнювально-сортувальних комплексів та вантажно-транспортних засобів. Джерела інформації: 1. Легастаев, Е.Г. и др. О расчете параметров БВР при применении веерных скважин. Взрывн. дело. - № 78/35. - М.: Недра, 1977. - С. 58. 2. Легастаев, Е.Г. Способ добычи руд при подземной добыче полезных ископаемых / Е.Г. Легастаев, Б.А. Соколов // Горный журнал, 1974. - № 11. - С. 29. 3. А.С. СССР № 1122887 890794 МКИ 5 F42D 1/00. Способ отбойки полезных ископаемых комплектами веерных скважин / С.С-Г. Квон, А.Х. Усков, В.И. Романов и Н.И. Попов; собственник и патентообладатель Караг. П.И. Опубл. 07.11.84. Бюл. № 41. (прототип). 4. Саранчина Г.М. Федоровский метод. - Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1963. - 153 с. 5. Холявченко, Л.Т. Технология и установка плазменного расширения скважин для горнорудных предприятий / Л.Т. Холявченко, В.Я. Осенний // Плазмотехнология - 95. – Запорожье, 1995. - С. 221-224. 5 UA 107147 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 Спосіб відбійки гірських порід, що включає в себе буріння віялових свердловин, заряджання і підривання зарядів ВР з уповільненням, який відрізняється тим, що у блоці рудного покладу, підготовленого до руйнування, з бурового штреку або орту в місцях розташування комплекту віялових свердловин в шаховому порядку на усю висоту поверху або на півповерху бурять геологорозвідувальні свердловини, здійснюють відбір орієнтованих кернів, у лабораторних умовах виконують зрізи, виготовляють орієнтовані петрографічні шліфи і за допомогою методу оптичної мікроскопії ідентифікують головні системи мікротріщин і встановлюють просторове їх положення по виміру його азимуту і кута падіння, а напрям, частоту і глибину формування систем тріщин в масиві ведуть з використанням відеозйомки внутрішньої поверхні геологорозвідувальних свердловин, обробляють отримані дані і визначають напрям дії переважаючих сил гірського тиску, потім в зоні дії переважаючих сил гірського тиску бурять врубові свердловини, а у висячому і лежачому боках - відбійні, причому в торцях відбійних свердловин плазмовим способом формують котлові порожнини діаметром рівним dк=(2-3)Dсвр. і висотою hк=(5-10)Dсвр., при цьому у врубових свердловинах формують заряди ВР змінного перерізу кумулятивної дії зі сферичними порожнинами діаметром dсф.поp.=0,8Dсвр., що рівномірно чергуються по колонці заряду, а у висячому і лежачому боках - заряди суцільної конструкції, в підготовлених зарядах розміщують патрони-бойовики, встановлюють затвор для герметизації гирла свердловин, комутують їх в групи і підривають з уповільненням, починаючи з врубових - в зоні дії переважаючих сил гірського тиску, потім заряди ВР у висячому і лежачому боках за шаховою схемою, де: dк - діаметр котлової порожнини; hк - висота котлової порожнини; (dсф.пор. діаметр сферичної порожнини; Dсвр. - діаметр свердловини. 6 UA 107147 C2 7 UA 107147 C2 8 UA 107147 C2 9 UA 107147 C2 10 UA 107147 C2 11 UA 107147 C2 12 UA 107147 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: E21C 37/00, F42D 3/04
Мітки: спосіб, відбійки, гірських, порід
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/15-107147-sposib-vidbijjki-girskikh-porid.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб відбійки гірських порід</a>
Попередній патент: Спосіб виробництва сушеної капусти
Наступний патент: Спосіб підготовки незрілої або недостатньо зрілої шийки матки до пологів та пологостимуляції
Випадковий патент: Гідродинамічний підшипник