Спосіб проведення гірничої виробки

Спосіб проведення гірничої виробки, що включає формування в центральній частині виробки компенсаційної порожнини, буріння навкруг неї чотирьох периферійних вибухових свердловин у вершинах проектного контуру виробки, заряджання вибухових свердловин вибуховими речовинами, комутацію вибухової мережі та підривання C2 1 3 периферійних свердловинах з руйнування масиву гірських порід в зоні дії стійкого теплового поля, і як наслідок, поліпшення якості дроблення міцних гірських порід, зниження питомої витрати ВР і ЗІ, підвищення ККД вибуху, продуктивності подрібнювально-сортувальних комплексів та вантажнотранспортних засобів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі проведення гірничої виробки, що містить формування в центральній частині виробки компенсаційної порожнини, буріння навкруг неї чотирьох периферійних вибухових свердловин у вершинах проектного контуру виробки, заряджання вибухових свердловин ВР, комутацію вибухової мережі і підривання зарядів в один прийом на компенсаційну порожнину, згідно винаходу, в центрі виробки бурять свердловину і за допомогою плазмотрону формують на всю висоту підняттєвої виробки компенсаційну порожнину діаметром dк.п.=(56)dcвpд, а потім по всій висоті компенсаційної порожнини, починаючи з її торця, обертанням плазмотрону навкруги своєї вісі вирізають кільцеві виїмки діаметром dкіл.в=(7-8)dcвpд на відстані одна від одної рівній ℓрац.=(8-10)dсврд, в периферійні свердловини пневмозарядчиком нагнітають порції ВР, розосереджуючи їх ампулами з повітрям довжиною ℓп.п.=(5-6)dcвpд., а сформовані заряди комутують у групи і підривають в один прийом з уповільненням, де dcвpд - діаметр свердловини, dк.п. - діаметр компенсаційної порожнини, dкіл.в. - діаметр кільцевої виїмки, ℓрац. - раціональна відстань між кільцевими виїмками, ℓп.п. - довжина повітряного проміжку. У запропонованому способі проведення гірничої виробки технічний результат досягається за рахунок поліпшення роботи вибуху в периферійних свердловинах шляхом розміщення в них ВР, розосереджених повітряними проміжками, підвищення ефективності і якості руйнування міцних гірських порід між компенсаційною порожниною і вибуховими свердловинами, пробуреними в зоні дії стійкого теплового поля, яке створюється за допомогою плазмотрону в процесі формування в центрі виробки компенсаційної порожнини і призводить до дезінтеграції або поліморфної зміни структури кристалічних ґрат і розриву внутрішньомолекулярних зв'язків кварцмістких мінералів (a«b перехід кварцу) в гірських породах при температурі нагрівання їх до 573°С, підвищенню коефіцієнта лінійного розширювання породи на 20% під час нагрівання її ^ шаруватості і на 22% - || шаруватості [5], а також врахуванню особливостей її руйнування у різноградієнтному полі напружень шляхом зняття температурних напружень нагнітанням у компенсаційну порожнину води і створення сприятливих умов для значного зростання швидкості відділення тонкого шару породи, яка руйнується на зовнішній поверхні компенсаційної порожнини, що формується і кільцевого виймання. Ефективність відбивання порід на компенсаційну порожнину досягається за рахунок ініціювання зарядів з уповільненням між групами свердловинних зарядів, які знаходяться в зоні дії стійкого теплового поля. На Фіг.1, Фіг.2 і Фіг.3 представлена технологічна схема підготовки і проведення підняттєвої гір 88825 4 ничої виробки; Фіг.4 - поперечний переріз за А-А гірничої виробки; Фіг.5 - конструкція свердловинного заряду ВР розосередженого повітряними проміжками для вибухового руйнування міцних напружених порід. Спосіб проведення гірничої виробки реалізується у такій послідовності. У масиві гірських порід (див. Фіг.1; Фіг.2 і Фіг.3, поз. 1) на всю висоту між буровими виробками (поз. 2) вищого та нижчого горизонту, підготовленого для проведення, наприклад, підняттєвої гірничої виробки, згідно паспорта БПР, по мережі свердловин 2,0´2,0м станком НКР100, розміщеному на буровому горизонті, бурять периферійні спадні свердловини (поз. 3) діаметром 105мм. Периферійні свердловини 2-5 (див. Фіг.4) бурять у вершинах передбачуваного перетину виробки, а свердловину (6) - у центральній частині виробки. Потім з вищого бурового горизонту (див. Фіг.1, Фіг.2, Фіг.3, поз. 2) у свердловину (4) (див. також Фіг 4, св.6) на підвідному пристрої (рукав з резинової тканини) (5) опускають плазмотрон (6) у торець свердловини (4), в усті її перекривають спеціальним пристроєм (7). За допомогою плазмотрона (6) (див. Фіг.1 і Фіг.2) свердловину (4) розширюють, формуючи компенсаційну порожнину (8) діаметром dк.п=(5-6)dcвpд з утворенням стійкого теплового поля у масиві гірських порід (9) на глибину ℓм.п=(1,2-1,5)dcвpд. Потім по всій висоті компенсаційної порожнини (8) (див. Фіг.3) починаючи з її торця поворотом плазмотрона (6) на 90° паралельно площині її перетину і обертанням його навкруги своєї вісі факелом (10) на поверхні компенсаційної порожнини вирізають кільцеві виїмки (11) діаметром dкіл.в=(7-8)dcвpд на відстані одна від одної рівним ℓрац=(8-10)dcвpд. В периферійних свердловинах 2-5 (див. Фіг.1, Фіг.2, Фіг.3, Фіг.4), пробурених у масиві гірських порід (1) по контуру виробки в зоні дії стійкого теплового поля (9), рівномірно вздовж колонки свердловини (3) (див. також Фіг.5) за допомогою пневмозарядчика нагнітають порціями ВР (12), формуючи заряди в свердловинах 2-5 (див. Фіг.4), розосереджені ампулами з повітрям (13), з її торця, довжиною рівною ℓп.п=(56)dcвpд. Конструкція заряду представлена на Фіг.5, яка сформована в свердловині (1), яка складається з колонки ВР (2), розосереджена повітряними проміжками (3), розміщенням у верхній частині заряду патрона-бойовика (4), устя якої герметизується набійним матеріалом (5). Повітряні проміжки (13) в периферійних свердловинах (див. Фіг.3) орієнтують по направленню лінії перпендикулярній вісі компенсаційної порожнини до площини її перетину, яка співпадає з напрямом формування кільцевих виїмок (см. Фіг.3, поз. 11) в зону дії стійкого теплового поля (9). Сформовані заряди ВР в свердловинах 2-5 (див. Фіг.1, Фіг.2, Фіг.3, Фіг.4) комутують в групи і підривають в один прийом на всю висоту виробки з уповільненням. Зняття температурних напружень на поверхні забою компенсаційної порожнини (8) здійснюють водою, яку нагнічують в компенсаційну порожнину. Підготований таким чином забій гірничої виробки (див. Фіг.1, Фіг.2, Фіг.3, Фіг.4), представлені породами, наприклад: кварцити, альбітити, мігматити, граніти міцністю за шкалою М. Протод'яконо 5 ва f=13-18, починають заряджання свердловин 2-5 вибуховою сполукою (12), наприклад, грамоніт 79/21, який за допомогою пневмозарядчика нагнічують порціями, розосереджуючи його ампулами з повітрям (13), починаючи із забою свердловини довжиною ℓп.п=(1,5-2,0)dк.п. і діаметром, рівним діаметру свердловини. Після формування у свердловині заряду ВР в устя його встановлюють ініціатор - патрон-бойовик (14), споряджений з патрона амоніту №6ЖВ з капсулем-детонатором або тротилової шашки Т-400Г. Незаряджена частина свердловини герметизується набійкою (15). Після цього заряди комутують в групи і підривають їх з уповільненням на компенсаційну порожнину. Ініціювання зарядів здійснюють електродетонаторами миттєвої, типу ЕДКУД-ОП і короткоуповільненої дії, типу ЕДПД. Відбивання масиву гірських порід (1) ведуть на компенсаційну порожнину (8) за один прийом. Першими ініціюють заряди в свердловинах 2 і 3, а потім з уповільненням в свердловинах 4 і 5. Після подавання ініціюючого імпульсу патрону-бойовику (14) на поверхні заряду ВР (12) в свердловинах 25 формується фронт детонаційної, а за нею і ударної хвиль, який рухається вздовж колонки заряду до торця свердловини. Сформований після детонації ВР потужний газовий потік починає впливати на масив порід за системою спрямованих радіальних тріщин в зоні дії стійкого теплового поля, який розширюючись, здійснює роботу із подрібнення породи в напрямку лінії найменшого опору - на 88825 6 компенсаційну порожнину. Зруйнована таким чином гірська порода маганізується і перепускається на нижній відкаточний горизонт, а потім подається на поверхню. Розроблений спосіб проведення гірничих виробок за допомогою енергії вибуху заряду ВР може бути використаний не тільки під час проведення підняттєвих виробок, а й під час відбивання корисних копалин при видобутку їх на підприємствах рудної і нерудної промисловості, який дозволяє значно знизити витрати на БПР, зменшити розубожування корисної копалини і поліпшити якість дроблення порід, що підвищує ефективність роботи вантажно-транспортного обладнання. Джерела інформації: 1. Демидюк Г.П. Техника и технология взрывных работ на рудниках. М.: Недра, 1978. -С.178. 2. Шнайдер М.Ф. Образование восстающих бессекционным взрыванием скважинных зарядов. - М.: МГИ, 1972, С.15. 3. А.С. СССР №890794 МКИ 5 E21D 9/00, Е21С 37/00. Способ проведения горных выработок / А.Р. Черненко, Г.О. Кунец, А.Н. Басистый и др. 1979. «ДСП». 4. А.С. СССР №1210518 М кл.5 Е21С 37/00, E21D 9/00. Способ проведения горных выработок/ С.И. Ляш, Н.Я. Трохимец, Ю.Н. Вахалин и др. 1984 «ДСП» (прототип). 5. Р. Кларк, Дж. Эдитор. Справочник физических констант горных пород: Пер. с англ. - М.: Мир, 1969. - С.93. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 88825 8 Підписне Тираж 28 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