Спосіб видобування блочного каменю

Спосіб видобування блочного каменю, при якому проводять буріння шпурів у гірській породі, виконують заходи щодо підготовки зарядів, споряджають заряди засобами ініціювання запалювання, встановлюють споряджені заряди у шпури, з'єднують засоби ініціювання запалювання з обладнанням для приведення в дію заряду, проводять підрив засобів ініціювання запалювання з наступним спрацьовуванням заряду, а відбійку гірського масиву проводять шляхом виділення газів при згорянні хімічної сполуки заряду в замкнутому об'ємі шпуру, який відрізняється тим, що як заряд використовують газоутворювачі шпурові, хімічна сполука яких не містить вибухового матеріалу, шляхом визначеного розміщення газоутворювачів шпурових при відбійці гірського масиву здійснюють одночасне його підкидання та зміщення по НІЖНІЙ площині, проводять заходи щодо обстеження відбитого гірського масиву на тріщинуватість, при якому проводять візуальний контроль гірського масиву та виявляють структуру каменю й наявність тріщин у зазначеному гірському масиві, за висновками обстеження та виявленням наявності тріщин визначають місця буріння додаткових шпурів у відбитому гірському масиві, проводять заходи щодо підготовки рядка з урахуванням виявлених тріщин, споряджають заряди ініціаторами запалювання, вставляють заряди у підготовлені додаткові шпури і з'єднують між собою з утворенням електричного кола, забивають зазначений шпур після встановлення газоутворювачів шпурових в отвір шпуру, проводять підрив засобів ініціювання запалювання з наступним спрацьовуванням газоутворювачів шпурових, виділенням газів при згорянні хімічної сполуки газоутворювачів шпурових та безпосередньою відбійкою товарного блока каменю зазначеними газами, при цьому місця буріння додаткових шпурів у відбитому гірському масиві визначають в інших місцях відносно площини тріщини, а як режим виділення газів застосовують режим недетонаційного згоряння хімічної сполуки газоутворювачів шпурових Винахід відноситься до видобувної галузі промисловості, зокрема, до видобування блочного та штучного каменя з гірських порід Відомий спосіб видобування блочного каменю, при якому проводять буріння шпурів в гірський породі, забивають у отвори шпурів дерев'яні клиння, заливають клиння водою, а відбійку блоку каменю проводять при розширенні дерев'яних клинів при їх набуханні від води /1/ Недоліками відомого способу видобування блочного каменю є те, що при використанні дере в'яних клинів відбувається велика витрата часу внаслідок малої енергетичності взаємодії дерева та води, які застосовуються в видобувній галузі промисловості, низький ККД використання енергії розширення клинів для дроблення гірської породи за рахунок їх розбухання 3 технологічної точки зору при використанні зазначеної технології щодо буріння шпурів, не враховують структуру природного залягання кам'яної породи та природної тріщинуватості гірської породи Найбільш близьким технічним рішенням, яке ю ю 45275 обрано за прототип, є спосіб видобування блочного каменю, при якому проводять буріння шпурів в гірський породі, виконують заходи щодо підготовки зарядів, споряджають заряди засобами ініціювання запалювання, встановлюють споряджені заряди у шпури, з'єднують засоби ініціювання запалювання з обладнанням для приводу в дію заряду, проводять підрив засобів ініціювання запалювання з наступним спрацьовуванням заряду, а відбійку гірського масиву проводять шляхом виділення газів при згорянні хімічної сполуки заряду в замкнутому об'ємі шпура/2/ Недоліками відомого способу видобування блочного каменю, який обрано за прототип, є те, що як заряд використовують вибухові речовини ІНІЦІЮЮЧОГО способу дії, наприклад, вибухові речовини на основі гримучої ртуті (фульмінат ртуті), азиду свинцю, тринітрорезорцинату свинцю, або бризантного способу дії, наприклад, вибухові речовини на основі тетранітропентаершриту (пентриту), циклотриметилентрінітрамшу, тринитрофенілметілнітрамшу, тринітротолуолу, аміачної селітри Також використовують вибухові речовини на основі нітроефірів з різноманітними добавками, граніленів, чорних порохів Усі зазначені речовини є вибухонебезпечними, чутливими до вологи та теплового впливу (при цьому підривні властивості різко знижуються) При використанні зарядів з вибухових речовин відбувається велика витрата компонентів внаслідок малої енергетичності вибухових речовин, які застосовуються в видобувній галузі промисловості, низький ККД використання енергії вибухових речовин за рахунок и витрат на бризантність (дроблення гірської породи) 3 технологічної точки зору при використанні зарядів з вибухових речовин неможливо усунути негативний наслідок вибуху, що приводить до утворення мікротріщин та сколів каменю, як в товарному блоці, що ВІДДІЛЯЄТЬСЯ, так і основному гірському масиві Також з зазначеної точки зору до недоліків відноситься і те, що при встановленні зарядів не враховують структуру природного залягання кам'яної породи та природної тріщинуватості гірської породи В основу винаходу поставлено задачу шляхом усунення зазначених недоліків прототипу за рахунок застосування зарядів, хімічна сполука яких не містить вибухового матеріалу, а володіє більш високими енергетичними можливостями розширення газів без утворення мікротріщин та сколів каменю як в блоці, що ВІДДІЛЯЄТЬСЯ, так і в основному гірському масиві, та можливості використання у обводнених умовах підвищити ефективність видобування блочного каменю Суть способу видобування блочного каменю, при якому проводять буріння шпурів в гірський породі, виконують заходи щодо підготовки зарядів, споряджають заряди засобами ініціювання запалювання, встановлюють споряджені заряди у шпури, з'єднують засоби ініціювання запалювання з обладнанням для приводу в дію заряду, проводять підрив засобів ініціювання запалювання з наступним спрацьовуванням заряду, а відбійку гірського масиву проводять шляхом виділення газів при згорянні хімічної сполуки заряду в замкнутому об'ємі шпура, досягається тим, що як заряд викорис товують газоутворювачі шпурові, хімічна сполука яких не містить вибухового матеріалу, шляхом визначеного розміщення газоутворювачів шпурових при відбійці гірського масиву здійснюють одночасне його підкидання та зміщення по НІЖНІЙ ПЛОЩИНІ, проводять заходи щодо обстеження відбитого гірського масиву на тріщинуватість при якому проводять візуальний контроль гірського масиву та виявляють структуру каменю і наявність тріщин у зазначеному гірському масиві, за висновками обстеження та виявленням наявності тріщин визначають місця буріння додаткових шпурів в відбитому гірському масиві, проводять заходи щодо підготовки строчки з урахуванням виявлених тріщин, споряджають заряди ініціаторами запалювання, вставляють заряди у підготовлені додаткові шпури і з'єднують між собою з утворенням електричного кола, забивають зазначений шпур після встановлення газоутворювачів шпурових у отвір шпура, проводять підрив засобів ініціювання запалювання з наступним спрацьовуванням газоутворювачів шпурових, виділенням газів при згорянні хімічної сполуки газоутворювачів шпурових та безпосередньою відбійкою товарного блоку каменю зазначеними газами Суть винаходу досягається також й тим, що місця буріння додаткових шпурів у відбитому гірському масиві визначають в інших місцях відносно площини тріщини, а як режим виділення газів застосовують режим недетонаційного згоряння хімічної сполуки газоутворювачів шпурових Порівняльний аналіз технічного рішення, що заявляється, з прототипом, дозволяє зробити висновок, що спосіб видобування блочного каменю відрізняється тим, що як заряд використовують газоутворювачі шпурові, хімічна сполука яких не містить вибухового матеріалу, шляхом визначеного розміщення газоутворювачів шпурових при відбійці гірського масиву здійснюють одночасне його підкидання та зміщення по НІЖНІЙ ПЛОЩИНІ, проводять заходи щодо обстеження відбитого гірського масиву на тріщинуватість при якому проводять візуальний контроль гірського масиву та виявляють структуру каменю і наявність тріщин у зазначеному гірському масиві, за висновками обстеження та виявленням наявності тріщин визначають місця буріння додаткових шнурів в відбитому гірському масиві, проводять заходи щодо підготовки строчки з урахуванням виявлених тріщин, споряджають заряди ініціаторами запалювання, вставляють заряди у підготовлені додаткові шнури і з'єднують між собою з утворенням електричного кола, забивають зазначений шпур після встановлення газоутворювачів шпурових у отвір шпура, проводять підрив засобів ініціювання запалювання з наступним спрацьовуванням газоутворювачів шпурових, виділенням газів при згорянні хімічної сполуки газоутворювачів шпурових та безпосередньою відбійкою товарного блоку каменю зазначеними газами, при цьому місця буріння додаткових шпурів у відбитому гірському масиві визначають в інших місцях відносно площини тріщини, а як режим виділення газів застосовують режим недетонаційного згоряння хімічної сполуки газоутворювачів шпурових Таким чином, спосіб видобування блочного 45275 каменю, що заявляється, відповідає критерію винаходу "новизна" Суть винаходу пояснюється за допомогою ілюстрацій, де на фіг 1 представлено блок-схему технологічного процесу видобування блочного каменю, на фіг 2-9 зображено етапи технологічного процесу видобування блочного каменю Для реалізації способу видобування блочного каменю використовується обладнання, за допомогою якого відбувається технологічний процес, що заявляється Обладнання для реалізації способу видобування блочного каменю містить прилади 1 для буріння шпурів 2 в гірський породі 3, газоутворювачі шпурові 4 та обладнання 5 для приводу в дію газоутворювачів шпурових 4 Як речовину для утворення великого об'єму газів в зазначених газоутворювачах шпурових 4 використовують багатокомпонентну хімічну сполуку, яка не є вибуховою речовиною, але забезпечує режим недетонаційного (дефлаграційного) згоряння в замкнутому об'ємі Конструктивно обладнання 5 містить (як варіант конструктивного компонування та взаємодії елементів) електричні ланцюги 6, які, у свою чергу, з'єднують засоби ініціювання запалювання 7 /3/, які встановлені в газоутворювачі шпурові 4, з приладом 8 для збудження (ініціювання) підриву засобу ініціювання запалювання 7 У разі приладу 8 може застосовуватись, наприклад, пристрій для виробу електричного струму — підривна машинка /3/ Для визначення місця підриву додатково використовують обладнання 9 для дослідження природної тріщинуватості гірської породи 3 За допомогою обладнання 9 визначають тріщини 10 у гірський породі 3 Зазначений шпур 2 забивають після встановлення газоутворювачів шпурових 4 у отвір шпура 2 Для забивки шпура 2 (для створення замкнутого об'єму шпура 2) використовують заглушку 11 За допомогою вищезазначеного обладнання спосіб видобування блочного каменю реалізується таким чином (згідно з технологією, що заявляється — див фіг 1 та ілюстрації на фіг 2-9) Попередньо за допомогою обладнання 9 для досліду природної тріщинуватості гірської породи З проводять обстеження гірської породи 3 з метою виявлення природного залягання каменю та тріщин 10 у зазначеній гірський породі 3 (див фіг 2) За висновками обстеження та виявленням наявності тріщин 10 визначають місця буріння шпурів 2 в гірський породі 3 (див фіг 3) При цьому місця буріння визначають в інших місцях відносно площини тріщини 10 Після визначених технологічних операцій за допомогою приладів 1 для буріння шпурів 2 проводять буріння зазначених шпурів 2 з урахуванням природної тріщинуватості (див фіг 4) Підготовлені шпури 2 стандартного буріння споряджаються підготовленими газоутворювачами шпуровими 4 (див фіг 5) Для цього додатково у газоутворювачі шпурові 4 встановлюють засоби ініціювання запалювання 7 і з'єднують їх за допомогою електричних ланцюгів 6 із приладом 8 для збудження (ініціювання) підриву засобу ініціювання запалювання 7 Після спорядження шпурів 2 підготовленими газоутворювачами шпуровими 4, проводять тех нологічні операції щодо забивки шпурів 2 для створення замкнутого об'єму відносно газоутворювача шпурового 4 (див фіг 6) Як варіант технологічного процесу, як засіб для забивки шпура 2 використовують заглушку 11 (див /1/, стор 55) Підготовлені газоутворювачі шпурові 4 підривають (ІНІЦІЮЮТЬ підрив/запалювання) за допомогою засобів ініціювання запалювання 7, наприклад, за допомогою засобів підривання, зазначених у /3/ (див /3/, стор 11-16) Підрив проводиться шляхом подання електричного струму від приладу 8, призначеного для збудження (ініціювання) підриву засобу ініціювання запалювання 7, на зазначені засоби 7 по електричним ланцюгам 6 При збудженні (ініціювання) засобу ініціювання запалювання 7, який встановлено на кожному з газоутворювача шпурового 4, відбувається спрацьовування зазначених газоутворювачів шпурових 4 (див фіг 7) В процесі спрацьовування газоутворювачів шпурових 4 відбувається хімічна реакція згоряння хімічної сполуки, яка використовується в газоутворювачі шпуровому 4, з виділенням великої КІЛЬКОСТІ газів, які створюють навантаження на стінки шпура 2 (на гірську породу 3) і на заглушку 11 (див фіг 8) Велике навантаження на стінки шпура 2 (на гірську породу 3) і на заглушку 11 приводить до безпосередньої відбійки гірського масиву 3 (каменю) по зазначених концентраторах напруги, а саме, по площині розміщення шпурів 2 та визначеній природній тріщинуватості (див фіг 9) При цьому при відбійці гірського масиву 3 здійснюють одночаснейого підкидання та зміщення по НІЖНІЙ ПЛОЩИНІ шляхом визначеного розміщення газоутворювачів шпурових 4 Після проведення заходів щодо відбійки гірського масиву 3 та зміщення його по НІЖНІЙ ПЛОЩИНІ, проводять заходи щодо обстеження відбитого гірського масиву 3 на тріщинуватість Заходи щодо обстеження відбитого гірського масиву 3 на тріщинуватість містять візуальний контроль гірського масиву 3 та виявлення структури каменю і наявність тріщин 10 у зазначеному гірському масиві З За висновками обстеження та виявленням наявності тріщин 10 визначають місця буріння додаткових шпурів 2 в відбитому гірському масиві З Місця буріння додаткових шпурів 2 у відбитому гірському масиві 3 визначають в інших місцях відносно площини тріщини 10 Після ЦЬОГО проводять заходи щодо підготовки строчки з урахуванням виявлених тріщин 10, споряджають заряди (газоутворювачі шпурові 4) ініціаторами запалювання 7, вставляють заряди (газоутворювачі шпурові 4) у підготовлені додаткові шпури 2 і з'єднують між собою з утворенням електричного кола шляхом використання електричних ланцюгів 6 За допомогою вищезазначеного обладнання проводять підрив засобів ініціювання запалювання 7 з наступним спрацьовуванням газоутворювачів шпурових 4, виділенням газів при згорянні хімічної сполуки газоутворювачів шпурових 4 (як режим виділення газів застосовують режим недетонаційного згоряння хімічної сполуки газоутворювачів шпурових 4) та безпосередньою відбійкою товарного блоку каменю 3 зазначеними газами 45275 Таким чином, на останньому етапі видобування блочного каменю з гірського масиву 3 отримують товарний блок каменю шляхом його відбивання від зазначеного гірського масиву З Підвищення ефективності застосування способу видобування блочного каменю, що заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається за рахунок використання замість вибухових речовин газоутворювачів шпурових Зазначені газоутворювачі шпурові конструктивно містять багатокомпонентну хімічну сполуку, яка не є вибуховою речовиною, але забезпечує режим недетонаційного (дефлаграційного) згоряння в замкнутому об'ємі Підвищення ефективності застосування способу складається також у тому, що при бурінні породи для встановлення газоутворювачів шпурових ура 8 ховують природні залягання та природну тріщинуватість гірської породи Зазначені заходи дозволяють усунути утворення мікротріщин та сколів каменю, що є невід'ємним при проведенні технологічних операцій згідно з технологією видобування блочного каменю за прототипом, де як заряд використовують вибухову речовину на основі аміачної селітри, нітроефірів з різноманітними добавками, граніленів, чорних порохів та детонуючого шнура Підвищення ефективності застосування способу видобування блочного каменю, що заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається також й тим, що немає негативного впливу шкідливих речовин розкладу хімічної сполуки заряду, які утворюються в результаті згоряння вибухових матеріалів, на екологічне середовище 45275 10 11 45275 12 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90