RU2236598C1 - Method for protection from air-blast by temporary rock wall - Google Patents
Method for protection from air-blast by temporary rock wall Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236598C1 RU2236598C1 RU2003108104/03A RU2003108104A RU2236598C1 RU 2236598 C1 RU2236598 C1 RU 2236598C1 RU 2003108104/03 A RU2003108104/03 A RU 2003108104/03A RU 2003108104 A RU2003108104 A RU 2003108104A RU 2236598 C1 RU2236598 C1 RU 2236598C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blast
- air
- pit
- rock
- temporary
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам защиты и предназначено для ослабления ударных воздушных волн (УВВ) в горных выработках с целью сохранения подземных сооружений и коммуникаций, а предпочтительно для защиты охраняемого (основного) объема от внезапных возможных аварийных ситуаций (при взрыве и распространении УВВ большой мощности). Способ также может быть применен при ведении взрывных работ при сверхрасчетных параметрах УВВ, а также для защиты складов, блоков, объектов и т.д. от УВВ большой и сверхрасчетной мощности при распространении последней по соединительной горной выработке.The invention relates to methods of protection and is intended to attenuate shock air waves (air-blasts) in mine workings in order to preserve underground structures and communications, and preferably to protect a protected (main) volume from sudden possible emergencies (in case of explosion and propagation of high-power air-blasts). The method can also be used in blasting operations with over-calculated air-blast parameters, as well as for protecting warehouses, blocks, objects, etc. from air-blast of large and over-calculated power during the distribution of the latter along the connecting mining.
Известен способ гашения УВВ, реализуемый в тепловолногасительном устройстве многократного действия [1], состоящем из канала горной выработки и выполненных в нем секций скважин, при этом каждая скважина секции снабжена коноидальным отверстием на входе в горную породу, а в конце скважины - камерами разрушенной горной породы, удаленными друг от друга и от продольной оси канала. В данном устройстве УВВ гасится за счет ее затекания в расширение горной выработки и в коноидальные отверстия на входе в горную породу и далее по скважинам в камеры разрушенной горной породы. Способ обладает низкой эффективностью гашения УВВ, особенно в продольном направлении.A known method of extinguishing air-blast, implemented in a multiple-action heat extinguishing device [1], consisting of a mining channel and well sections made therein, each well of the section being equipped with a conoidal hole at the entrance to the rock, and at the end of the well, with destroyed rock chambers remote from each other and from the longitudinal axis of the channel. In this device, the air-blast is extinguished due to its flowing into the expansion of the mine and into the conoidal holes at the entrance to the rock and then through the wells into the chambers of the destroyed rock. The method has low air-blast damping efficiency, especially in the longitudinal direction.
Известен способ гашения УВВ, реализуемый в устройстве для защиты от ударной волны в шахтных стволах [2], содержащем полые элементы, закрепленные на шахтных стволах с шагом, равным 2-4 диаметра шахтного ствола, выполненные в виде тонкостенных оболочек с герметичными вакуумированными полостями, причем часть тонкостенных оболочек выполнена в виде колон. В данном устройстве УВВ гасится за счет сминания тонкостеннных оболочек (затрачиванием энергии сминания УВВ) и за счет расширения УВВ в смятых полостях тонкостенных оболочек. Способ обладает низкой эффективностью гашения УВВ, особенно в продольном направлении. Кроме того, гашение УВВ происходит при значительном количестве и распределении тонкостенных оболочек по тоннелю горной выработки. Также реализация способа требует больших затрат качественного металла (для сохранения вакуума) на тонкостенные оболочки, что удорожает его применение.A known method of damping air-blast, implemented in a device for protection against shock waves in mine shafts [2], containing hollow elements mounted on the mine shafts with a step equal to 2-4 diameters of the mine shaft, made in the form of thin-walled shells with sealed evacuated cavities, part of thin-walled shells is made in the form of columns. In this device, the air-blast is extinguished due to the crushing of thin-walled shells (by expending the energy of crushing of the air-blast) and due to the expansion of the air-blast in crumpled cavities of thin-walled shells. The method has low air-blast damping efficiency, especially in the longitudinal direction. In addition, the blasting of air-blast occurs with a significant number and distribution of thin-walled shells in a tunnel of mining. Also, the implementation of the method requires high costs of high-quality metal (to maintain a vacuum) on thin-walled shells, which increases its cost.
Известен способ гашения УВВ в горной выработке при ведении взрывных работ [3]. При данном способе гашение энергии УВВ в горной выработке производят на гидравлической тороидальной перемычке, заполненной жидкостью с изменением агрегатного состояния (на твердое), при прохождении сквозь нее электрического тока, который получают из пьезоэлектрической пленки, раположенной на самой тороидальной перемычке или на временной перемычке, расположенной перед тороидальной перемычкой. Способ гашения может быть применен в горных выработках, где возможно по технологическим требованиям полностью перекрывать все сечение горной выработки (тоннелей). Для горных выработок, в которых по технологическим или другим требованиям нельзя полностью перекрывать сечение горной выработки, нельзя применить данный способ. То есть нельзя применять в местах, где должна обеспечиваться проходимость выработок.A known method of extinguishing air-blast in a mine during blasting [3]. With this method, air-blast energy is quenched in a mine working on a hydraulic toroidal jumper filled with a liquid with a change in the state of aggregation (solid), when an electric current passes through it, which is obtained from a piezoelectric film located on the toroidal jumper itself or on a temporary jumper located in front of the toroidal jumper. The quenching method can be applied in mine workings, where it is possible according to technological requirements to completely cover the entire cross section of the mine workings (tunnels). For mining, in which, according to technological or other requirements, it is impossible to completely overlap the cross section of the mining, this method cannot be applied. That is, it can not be used in places where patency of the workings should be provided.
Известен способ гашения энергии УВВ в горной выработке [4]. При данном способе гашение энергии УВВ в горной выработке производят на эластичной перемычке в виде вытянутого в направлении оси выработки полого торообразного тела с центральным отверстием, способного перемещаться по горной выработке под воздействием ударной волны, причем перемычка со стороны УВВ снабжена парашютным конусным затвором, тороидальная полость заполнена супергерметиком, а путь перемещения тороидального тела армирован отрезками транспортерной ленты. Способ обладает низкой эффективностью гашения мощных УВВ, в том числе и УВВ сверхрасчетных параметров. При этом защитная перемычка может перемещаться по горной выработке на значительные расстояния. Кроме того, применение данного способа проблематично в выработках, где должна обеспечиваться их проходимость, то есть по технологическим или иным требованиям нельзя полностью перекрывать сечение горной выработки.A known method of extinguishing air-blast energy in a mine [4]. With this method, air-blast energy is quenched in the mine working on an elastic bridge in the form of a hollow toroidal body elongated in the direction of the working axis with a central hole capable of moving along the mine working under the influence of a shock wave, and the bridge on the air-blast side is equipped with a parachute conical shutter, the toroidal cavity is filled super-sealant, and the path of movement of the toroidal body is reinforced by segments of the conveyor belt. The method has low efficiency of extinguishing powerful air-blast, including air-blast super-calculated parameters. In this case, the protective bridge can move over the mine for considerable distances. In addition, the application of this method is problematic in workings where they must be passable, that is, according to technological or other requirements, it is impossible to completely overlap the cross section of the mine.
Известен способ гашения энергии УВВ в горной выработке по устройству для локализации энергии взрывной волны [5]. При данном способе гашение энергии УВВ в горной выработке производят на перемычке, выполненной из фильтрующего полотна парусины с элементами его крепления и армирующего полотна из гибких строп. Причем фильтрующее полотно парусины выполнено с разгрузочными окнами и раздвижным из двух секций. В одном разгрузочном окне установлена раскрывающаяся эластичная замкнутая оболочка, выполненная в виде продольного надувного тела из воздухонепроницаемого материала. Для активации раскрывающейся эластичной замкнутой оболочки может применяться автономный источник подачи газа, выполненный, например, в виде газогенерирующего устройства с дистанционным запуском. Способ по устройству, его реализующему, может обеспечить частичную проходимость по горной выработке, особенно при использовании газогенерирующего устройства с дистанционным запуском для активации раскрывающейся эластичной замкнутой оболочки. Но данный способ также обладает низкой эффективностью гашения мощных УВВ, в том числе и УВВ сверхрасчетных параметров. При этом защитная перемычка может быть прорвана и перемещаться по горной выработке на значительные расстояния.A known method of extinguishing air-blast energy in a mine by a device for localizing blast wave energy [5]. With this method, the air-blast energy is quenched in a mine working on a bridge made of a filter cloth of a canvas with elements of its fastening and a reinforcing cloth of flexible slings. Moreover, the canvas filter cloth is made with unloading windows and a sliding of two sections. In one discharge window, a drop-down elastic closed shell is installed, made in the form of a longitudinal inflatable body of airtight material. To activate a drop-down elastic closed shell, an autonomous gas supply source can be used, made, for example, in the form of a gas-generating device with remote start. The method according to the device that implements it, can provide partial patency in the mine, especially when using a gas generating device with remote start to activate a drop-down elastic closed shell. But this method also has low efficiency of extinguishing powerful air-blasts, including air-blasting over-calculated parameters. In this case, the protective jumper can be broken through and moved along the mine for considerable distances.
Известен способ локализации взрыва газов при тушении подземных пожаров в тупиковых горных выработках [6], заключающийся в том, что горную выработку заполняют воздушно-механической пеной кратностью 100-500. Недостатком этого способа является то, что он может применяться только в случае, когда известно время взрыва и при этом временно устраняется проходимость горной выработки. Однако данный способ обладает низкой эффективностью гашения УВВ, особенно большой и сверхбольшой мощности, и не может быть применен в условиях обеспечения постоянной проходимости горной выработки.There is a method of localization of a gas explosion when extinguishing underground fires in dead-end mines [6], which consists in the fact that the mine is filled with air-mechanical foam with a multiplicity of 100-500. The disadvantage of this method is that it can be used only when the time of the explosion is known and the patency of the mine is temporarily eliminated. However, this method has low air-blast damping efficiency, especially of large and extra-large power, and cannot be applied in conditions of ensuring constant throughput of the mine.
Известны способы гашения энергии УВВ в горной выработке на взрывогасящих перемычках, пересекающих основную часть площади ее поперечного сечения и выполненных из:Known methods of extinguishing the energy of air-blast in a mine working on explosive bridges crossing the bulk of its cross-sectional area and made of:
- свободно свисающих со свода гибких элементов, выполненных из синтетических элементов в виде лент, разобщенных воздушными промежутками [7];- freely hanging from the arch of flexible elements made of synthetic elements in the form of tapes separated by air gaps [7];
- свободно свисающих со свода рукавов, заполненных водой, разобщенных воздушными промежутками [8];- freely hanging from the arch of the sleeves filled with water, separated by air gaps [8];
- свободно свисающих со свода гибких элементов, разобщенных воздушными промежутками, первые ряды которых выполнены из рукавов, заполненных водой, а последующие ряды выполнены из синтетических элементов в виде лент [9].- freely hanging from the arch of flexible elements separated by air gaps, the first rows of which are made of sleeves filled with water, and the subsequent rows are made of synthetic elements in the form of ribbons [9].
Недостатками известных способов по [7], [8] и [9] является то, что они не обеспечивают проходимости горной выработки, то есть они могут применяться только в случае, когда известно время взрыва. Кроме того, данные способы обладают низкой эффективностью гашения УВВ особенно большой и сверхбольшой мощности.The disadvantages of the known methods according to [7], [8] and [9] are that they do not provide passability of the mine, that is, they can only be used when the time of the explosion is known. In addition, these methods have a low efficiency of extinguishing air-blast of especially large and ultra-large power.
Известен способ гашения энергии УВВ в подземной выработке, реализуемый устройством для гашения УВВ в подземных выработках [10], при котором энергия УВВ гасится на поворачивающейся перемычке, установленной в подземной выработке. Устройство содержит две перемычки, размещенные перпендикулярно одна другой, одна из которых установлена с возможностью перекрытия поперечного сечения горной выработки, а другая установлена на оси с возможностью поворота и перекрытия ниши, выполненной в выработке, или поперечного сечения выработки. Перемычки жестко соединены одна с другой и установлены на оси с возможностью одновременного поворота, при этом ось размещена на подошве выработки, а ниша расположена в подошве выработки. Ось ниши может располагаться под углом 45° к подошве выработки, а ниша может иметь декомпрессионные каналы, выполненные в виде скважин, одним концом соединенных с нишей, а другим - с заперемычным пространством. Недостатком этого способа и устройства, его реализующего, является то, что он не обеспечивает проходимости горной выработки, то есть он может применяться только в случае, когда проходимость не нужна. Кроме того, данный способ обладает низкой эффективностью гашения УВВ особенно большой и сверхбольшой мощности. Так, известный способ предусматривает частичный пропуск УВВ через первую (короткую) перемычку, а это не всегда допустимо по требованиям защиты охраняемого объема. Кроме того, огромные нагрузки на вторую (длинную) перемычку при ее торможении (закрытии перемычкой горной выработки) могут привести к ее разрушению. Увеличение прочности и массы перемычек приведет к большой инерционности способа и, следовательно к низкой эффективности гашения УВВ в горной выработке.There is a method of extinguishing air-blast energy in an underground mine, implemented by a device for extinguishing air-blast in an underground mine [10], in which the air-blast energy is extinguished on a rotating bridge installed in the underground mine. The device contains two jumpers placed perpendicular to one another, one of which is installed with the possibility of overlapping the cross section of the mine, and the other is mounted on an axis with the ability to rotate and overlap the niche made in the excavation, or the cross section of the excavation. The jumpers are rigidly connected to each other and mounted on the axis with the possibility of simultaneous rotation, while the axis is located on the bottom of the mine, and a niche is located in the bottom of the mine. The axis of the niche can be located at an angle of 45 ° to the bottom of the excavation, and the niche can have decompression channels made in the form of wells, one end connected to a niche, and the other end with a cramped space. The disadvantage of this method and the device that implements it is that it does not provide passability of the mine, that is, it can only be used when the passability is not needed. In addition, this method has a low efficiency of extinguishing air-blast of especially large and ultra-large power. So, the known method provides for a partial pass of air-blast through the first (short) jumper, and this is not always permissible according to the requirements of protecting the protected volume. In addition, huge loads on the second (long) jumper during its braking (closure by a jumper of a mine working) can lead to its destruction. The increase in strength and mass of jumpers will lead to a large inertia of the method and, consequently, to a low efficiency of damping air-blast in a mine.
Известен способ гашения энергии УВВ в горной выработке [11], включающий размещение емкостей с водой на пути движения УВВ, установку в емкостях фугасных зарядов взрывчатых веществ (ВВ) и взрывное распыление воды при короткозамедленном взрывании технологических зарядов за счет более полного использования кинетической энергии распыляемой воды. Емкости выполняют в виде пробуренных в подошве выработки водонаполненных скважин, над устьями которых устанавливают полые цилиндрические колонки с отверстиями для направления высоконапорных струй навстречу фронту УВВ, выполненными по образующим цилиндра, при этом распыление воды осуществляют поочередным инициированием фугасных зарядов с замедлением, соответствующим интервалам замедления между взрывами технологических зарядов, и создают сплошную водяную завесу с динамическим напором в плоскости ее образования не менее избыточного давления в области сжатия воздуха при его прохождении через эту плоскость. Способ обеспечивает проходимость горной выработки, что является его достоинством. Подрыв зарядов ВВ осуществляют одновременно с инициированием общей электровзрывной сети, а это означает, что способ может быть применен только в том случае, когда известно точное время ослабления УВВ, а также известна мощность УВВ. При защите от разрушающего действия внезапно возникшей УВВ большой и сверхбольшой мощности известный способ малоэффективен.There is a method of quenching air-blast energy in a mine [11], which includes placing water tanks in the air-blast path, installing explosive substances (HE) in high-explosive tanks and explosive atomization of water during short-delayed blasting of technological charges due to more complete use of the kinetic energy of the atomized water . The containers are made in the form of water-filled wells drilled at the bottom of the mine, above which there are hollow cylindrical columns with openings for directing high-pressure jets towards the front of the air-blast, made along the generatrix of the cylinder, while water is sprayed by alternately initiating high-explosive charges with a deceleration corresponding to the deceleration intervals between explosions technological charges, and create a continuous water curtain with dynamic pressure in the plane of its formation is not less excessive compressing air in pressure as it passes through this plane. The method provides a cross mine working, which is its advantage. Undermining explosive charges is carried out simultaneously with the initiation of a common electric blast network, and this means that the method can be applied only when the exact time of attenuation of the air-blast is known, and also the power of the air-blast is known. When protecting from the destructive action of a suddenly arising air-blast of large and extra-large power, the known method is ineffective.
Прототипом предлагаемого изобретения является способ защиты от УВВ породной перемычкой [12], включающий возведение в горной выработке перед защищаемым объемом породной перемычки путем проходки вееров спаренных восстающих, закладки в них шпуровых зарядов и заблаговременного подрыва последних в очередности от окончаний веера спаренных восстающих к его центру.The prototype of the present invention is a method of protection against air-blast with a rocking bridge [12], including erecting in the mine working in front of the protected volume of the rocking bridge by driving fans of paired rebels, laying in them drill holes and early undermining of the latter in turn from the ends of the fan of paired rebels to its center.
Недостатком способа-прототипа является то, что построенная таким образом породная перемычка может быть использована только в том случае, когда известно время взрыва и образования УВВ. При неизвестном времени образования УВВ сооруженная известным способом породная перемычка будет препятствовать проникновению в защищаемый объем людей и механизмов и обеспечению функционирования находящегося в защищаемом объеме оборудования. Кроме того, для ликвидации такой породной защитной перемычки необходимы значительные энергетические и временные затраты по вывозу породы из горной выработки.The disadvantage of the prototype method is that the rock jumper constructed in this way can be used only when the time of the explosion and the formation of the air-blast is known. If the formation time of the air-blast is unknown, the rock bridge constructed in a known manner will prevent people and mechanisms from entering the protected volume and ensure the functioning of the equipment in the protected volume. In addition, to eliminate such a rocky protective bridge, significant energy and time costs are required to remove the rock from the mine.
Вышеприведенные недостатки ставят задачу мгновенного создания защитной высокоэффективной временной породной перемычки, предназначенной для утилизации энергии сверхрасчетных УВВ и обеспечения безопасности защищаемого объема, а также минимальных энергетических и временных затрат по освобождению горной выработки от временной породной перемычки.The above drawbacks set the task of instantly creating a protective highly effective temporary rock jumper designed to utilize the energy of super-calculated air-blast and to ensure the safety of the protected volume, as well as the minimum energy and time costs for releasing the mine from the temporary rock jumper.
Указанная задача (сущность изобретения) достигается тем, что в известном (по прототипу) способе защиты (объема горной выработки) от УВВ временной породной перемычкой, включающем возведение в горной выработке перед защищаемым объемом породной перемычки путем проходки вееров спаренных восстающих, закладки в них шпуровых зарядов и подрыва последних в очередности от окончаний веера спаренных восстающих к его центру, в верхней части выработки перед защищаемым объемом и непосредственно после последнего веера спаренных восстающих выполняют усиленный анкерами выступ, а в подошве горной выработки устраивают закрытый плитой с расположенным под ней по ее периметру зарядом взрывчатого вещества приямок, по объему равный или больше, чем расчетный объем обрушаемой породы временной перемычки, подрыв шпуровых зарядов (сооружение временной породной перемычки) осуществляют по сигналу датчика, расположенного (на расчетном расстоянии) перед защищаемым объемом и веерами спаренных восстающих, при прохождении сверхрасчетной УВВ, а после защиты от сверхрасчетной УВВ подрывом заряда взрывчатого вещества под плитой приямка и ее обрушением вскрывают приямок и убирают в него породную перемычку.This problem (the essence of the invention) is achieved by the fact that in the known (according to the prototype) method of protection (volume of mining) from air-blasting a temporary rock jumper, including erecting in the mine work in front of the protected volume of the rock jumper by driving fans of paired rebels, laying blast holes in them and undermining the latter in sequence from the ends of the twin paramount rebellion fan to its center, in the upper part of the excavation in front of the protected volume and immediately after the last fan of paired uprising a ledge reinforced with anchors, and in the sole of the mine workout, a pit is placed closed with a plate with an explosive charge located below its perimeter, equal in volume to or greater than the estimated volume of the collapsed rock of the temporary bridge, blasting of blast holes (construction of a temporary rock bridge) is carried out by signal a sensor located (at a calculated distance) in front of the protected volume and fans of paired rebels, during the passage of an over-calculated air-blast, and after protection from an over-calculated air-blast, undermining the charge Under the slab of the pit and its collapse, open the pit and remove the breed jumper into it.
Как первый вариант закрытый плитой приямок с расположенным под ней по ее периметру зарядом взрывчатого вещества устраивают перед первым веером спаренных восстающих.As a first option, a pit closed with a slab with an explosive charge located below it along its perimeter is arranged in front of the first fan of paired rebels.
Как второй вариант закрытый плитой приямок с расположенным под ней по ее периметру зарядом взрывчатого вещества устраивают непосредственно под веерами спаренных восстающих, при этом плиту подбирают на нагрузку как удара от масс обрушаемой породы, так и на нагрузку от утилизации энергии сверхрасчетных УВВ на временной породной перемычке.As the second option, a pit enclosed by a slab with an explosive charge located below it along its perimeter is arranged directly under the fans of paired rebels, while the slab is selected for the load both of the impact from the masses of the crushed rock, and for the load from the utilization of energy of extra-calculated air-blast on the temporary rock jumper.
Выполнение в верхней части выработки перед защищаемым объемом и непосредственно после последнего веера спаренных восстающих усиленного анкерами выступа необходимо для укрепления горной выработки в самом слабом месте породной перемычки с целью недопущения прорыва УВВ в защищаемый объем и повышения надежности защиты от УВВ. Выполнение в подошве горной выработки закрытого плитой с расположенным под ней по ее периметру зарядом взрывчатого вещества приямка, по объему равного или большего, чем расчетный объем обрушаемой породы временной перемычки, необходимо для быстрой утилизации временной породной перемычки, то есть создания объема, в который с минимальными затратами можно убрать временную породную перемычку.Performing a protrusion reinforced with anchors in the upper part of the excavation in front of the protected volume and immediately after the last fan of the paired rebels is necessary to strengthen mining in the weakest point of the rock bridge in order to prevent the air-blast from breaking into the protected volume and increase the reliability of protection against air-blast. The execution of a pit at the sole of a mine working with a slab with a blasting explosive charge located beneath its perimeter, equal to or greater than the estimated volume of the collapsed rock of the temporary bridge, is necessary to quickly utilize the temporary rock bridge, i.e. to create a volume in which with minimal costs can remove the temporary breed jumper.
Осуществление подрыва шпуровых зарядов (сооружение временной породной перемычки) осуществляют по сигналу датчика, расположенного перед защищаемым объемом и веерами спаренных восстающих, при прохождении сверхрасчетной (разрушительной) УВВ, необходимой для мгновенного создания защитной высокоэффективной временной породной перемычки, предназначенной для утилизации энергии внезапных сверхрасчетных УВВ и обеспечения безопасности защищаемого объема при нанесении последнему минимального ущерба.Blasting of blast holes (constructing a temporary rock jumper) is carried out according to the signal of the sensor located in front of the protected volume and fans of paired rebels, while passing an over-calculated (destructive) air-blast, necessary to instantly create a protective high-performance temporary rock jumper, designed to utilize the energy of sudden over-calculated air-blasts and ensure the security of the protected volume when causing the latter minimal damage.
После защиты от сверхрасчетной УВВ подрывом заряда взрывчатого вещества под плитой приямка и ее обрушением вскрывают приямок и убирают в него породную перемычку, для того чтобы обеспечить доступ в защищаемый объем и из него людей и техники.After protection from an over-calculated air-blast, by undermining the explosive charge under the pit plate and its collapse, the pit is opened and the rock jumper is removed into it in order to provide access to people and equipment to and from the protected volume.
Как первый вариант закрытый плитой приямок с расположенным под ней по ее периметру зарядом взрывчатого вещества устраивают перед первым веером спаренных восстающих, что необходимо для быстрой утилизации (ликвидации) временной породной перегородки, то есть создания объема, в который с минимальными затратами можно убрать временную породную перегородку.As a first option, a pit enclosed by a slab with an explosive charge located under it along its perimeter is arranged in front of the first fan of paired rebels, which is necessary for the quick disposal (liquidation) of the temporary rock partition, that is, the creation of a volume into which the temporary rock partition can be removed with minimal expense. .
Как второй вариант закрытый плитой приямок с расположенным под ней по ее периметру зарядом взрывчатого вещества устраивают непосредственно под веерами спаренных восстающих, при этом плиту подбирают на нагрузку как удара от масс обрушаемой породы, так и на нагрузку от утилизации энергии сверхрасчетных УВВ на временной породной перемычке, что необходимо для минимизации времени и затрат по ликвидации временной защитной породной перемычки для обеспечения доступа в защищаемый объем людей и техники. В этом случае (втором варианте) после вскрытия приямка временная породная перемычка под действием силы тяжести почти полностью обрушается в приямок.As the second option, a pit closed with a plate with an explosive charge located under it along its perimeter is arranged directly under the fans of paired rebels, while the plate is selected for the load of both the impact from the masses of the crushed rock, and the load from the utilization of the energy of extra-calculated air-blast on the temporary rock jumper, what is necessary to minimize the time and cost of eliminating the temporary protective pedigree jumper to provide access to the protected volume of people and equipment. In this case (the second option), after opening the pit, the temporary pedigree web under the influence of gravity almost completely collapses into the pit.
На фиг.1 представлен схематический вид устройства, реализующего способ защиты от УВВ временной породной перемычки в месте проходки вееров спаренных восстающих, выполнения усиленного анкерами выступа и устройства закрытого плитой приямка, а именно:Figure 1 presents a schematic view of a device that implements a method of protection against air-blast of a temporary rock jumper in the place of penetration of twin revolving fans, performing an overhang of the protrusion reinforced with anchors and the device of a pit closed by a plate, namely:
На фиг.1 а) - поперечный разрез А-А горной выработки (тоннеля);Figure 1 a) is a transverse section aa of a mine working (tunnel);
На фиг.1 б) - продольный разрез В-В горной выработки (тоннеля) до защиты (до взрыва);In Fig.1 b) is a longitudinal section bb of the mine working (tunnel) before protection (before the explosion);
На фиг.1 в) - продольный разрез Б-Б (вид снизу вверх) горной выработки;In Fig.1 c) is a longitudinal section bB (bottom-up view) of the mine;
На фиг.1 г) - продольный разрез В-В горной выработки (тоннеля) после образования защитной породной перемычки непосредственно перед подходом сверхрасчетной УВВ.1 g) is a longitudinal section BB of a mine working (tunnel) after the formation of a protective rock bridge immediately before the approach of the super-calculated air-blast.
На фиг.2 представлен схематический продольный разрез В-В горной выработки (тоннеля) после погашения УВВ и уборки временной породной перемычки в приямок (после защиты и восстановления проходимости).Figure 2 presents a schematic longitudinal section bb of a mine working (tunnel) after the air-blast is repaid and the temporary rock bridge is cleared into the pit (after protection and restoration of patency).
На фиг.3 - вариант выполнения приямка непосредственно под местом образования временной породной перемычки.Figure 3 is an embodiment of a pit immediately below the place of formation of the temporary pedigree bridge.
На фиг.4 в варианте выполнения приямка непосредственно под местом образования временной породной перемычки (фиг.3) представлены:Figure 4 in an embodiment of the pit immediately below the place of formation of the temporary pedigree jumper (figure 3) presents:
на фиг.4 а) - продольный разрез горной выработки (тоннеля) после образования защитной породной перемычки непосредственно перед подходом сверхрасчетной УВВ;figure 4 a) is a longitudinal section of a mine working (tunnel) after the formation of a protective rock bridge immediately before the approach of the super-calculated air-blast;
на фиг.4 б) - продольный разрез горной выработки (тоннеля) после погашения УВВ и уборки временной породной перемычки в приямок (после защиты и восстановления проходимости).figure 4 b) is a longitudinal section of a mine working (tunnel) after the air-blast is repaid and the temporary rock lintel is cleared into the pit (after protection and restoration of patency).
Устройство защитной временной породной перемычки по предложенному способу состоит из расположенных в горной выработке (тоннеле) 1 перед защищаемым объемом 2 вееров спаренных восстающих 3 с заложенными в них шпуровыми зарядами взрывчатого вещества (на рисунках не показано). После вееров спаренных восстающих 3 в сторону защищаемого объема 2 горная выработка содержит расположенный на своде горной выработки (тоннеля) армированный анкерами выступ 4. Перед веернами спаренных восстающих 3 (первым "веером спаренных восстающих" 3) в сторону, противоположную защищаемому объему 2, в подошве горной выработки (тоннеля) 1 расположен закрытый плитой 5 с расположенньм под ней по ее периметру зарядом взрывчатого вещества 6 приямок 7, по объему равный или больше, чем расчетный объем обрушаемой породы временной перемычки 8. На входе в защищаемую горную выработку (тоннель) 1 перед защищаемым объемом 2 и расположением вееров спаренных восстающих 3 на достаточном (расчетном) расстоянии для срабатывания шпуровых зарядов и образования временной породной перемычки расположен датчик 9. Усиленный анкерами выступ 4 устроен в самом слабом месте породной перемычки. Усиленный анкерами выступ 4 устроен в самом слабом месте породной перемычки 8 (после обрушения взрывом породы), а именно сверху он укрепляет породную перемычку 8 и не допустит прорыва УВВ 10 в защищаемый объем 2. Закрытый плитой приямок 7 могут устраивать непосредственно под веерами спаренных восстающих, при этом плиту подбирают на нагрузку как удара от масс обрушаемой породы, так и на нагрузку от утилизации энергии сверхрасчетной УВВ на временной породной перемычке. Датчик 9 срабатывает только на прохождение разрушающей УВВ 10 сверхрасчетных параметров. От датчика 9 сигнал подается в автоматическую систему управления подрыва шпуровых зарядов взрывчатого вещества (на рисунках не показаны), а при прохождении УВВ малой мощности объем 2 защищается известными способами, например использованием дверей, ворот, убираемых временных перемычек и т.д. Датчик 9 располагают на определенном (расчетном) расстоянии от защищаемого объема и веерных спаренных восстающих 3, которое позволит при прохождении УВВ 10 от датчика 9 к сооружаемой породной перемычке 8 заблаговременно подорвать (в указанной выше последовательности) шпуровые заряды и обрушить горную породу, тем самым перекрыть полностью горную выработку (тоннель) 1, ведущую к защищаемому объему 2. Датчик 9 может располагаться, например, на временной перегородке (дверях) и т.д.The device of a protective temporary rock jumper according to the proposed method consists of 2 fans of paired
Предложенный способ защиты (объема горной выработки) от УВВ временной породной перемычкой состоит в следующем: первоначально и заблаговременно в горной выработке 1 перед защищаемым объемом 2 породной перемычкой возводят веерные спаренные восстающие 3, закладывают в них шпуровые заряды и подрывают последние в очередности от окончаний веера спаренных восстающих к его центру, но подрыв (в отличие от прототипа) шпуровых зарядов (то есть мгновенное сооружение временной породной перемычки 8) осуществляют по сигналу датчика 9, расположенного на достаточном (расчетном, требуемом) расстоянии перед защищаемым объемом 2 и веерами спаренными восстающими 3 при прохождении сверхрасчетной (разрушительной) УВВ 10. При получении сигнала от датчика 9 о прохождении сверхрасчетной УВВ 10 происходит подрыв шпуровых зарядов. При подрыве зарядов взрывчатого вещества в веерных восстающих 3 горная порода обрушивается и полностью перекрывает горную выработку 1. После создания временной породной перемычки 8 обрушением горной породы взрывом взрывчатого вещества в веерах спаренных восстающих 3 на временной породной перемычке 8 гасится подошедшая УВВ 10. Этим достигается защита от УВВ 10 даже сверхрасчетных значений. Армированный анкерами выступ 4 позволяет предотвратить возможный прорыв УВВ сверхрасчетных значений в защищаемый объем 2 горной выработки, тем самим повысить надежность предложенного способа защиты временной породной перемычкой 8. После погашения энергии сверхрасчетной УВВ временную породную перемычку убирают подрывом заряда взрывчатого вещества 6 под плитой 5 и обрушением последней и части обрушенной породы временной перемычки 8 в приямок 7. Остатки обрушенной горной породы временной перемычки 8 сбрасываются в открытый (вскрытый) приямок 7 при помощи техники (например, бульдозеров и т.д.) и ручного труда. После окончания ликвидации временной породной перемычки 8 и заполнения приямка 7 горной породой проходимость горной выработки 1 (тоннеля) полностью восстанавливают. При размещении закрытого плитой приямка 7 непосредственно под веерами спаренных восстающих (при этом плиту подбирают на нагрузку как удара от масс обрушаемой породы, так и на нагрузку от утилизации энергии сверхрасчетной УВВ на временной породной перемычке) устранение временной породной перемычки 8 упрощается, так как с обрушением плиты 5 вместе с ней в приямок 7 обрушается и основная часть временной породной перемычки 8. И в этом случае необходимо минимум труда для восстановления проходимости горной выработки 1.The proposed method of protection (volume of mine workings) from air-blast with a temporary rocking bridge is as follows: initially and in advance in the
Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в том, что достигается полная проходимость горной выработки (тоннеля) при максимальной защите охраняемого (защищаемого) объема мгновенным сооружением (взрывом) временной породной перемычки. Предполагается, что предложен способ защиты от УВВ временной породной перемычкой однократного действия. Но параметры и характеристики защитных свойств устройства, реализующего предложенный способ, максимальные и не уступают защитным свойствам постоянных перемычек, например, из бетона, но при этом обеспечивается полная проходимость горной выработки. При защите от разрушающих свойств УВВ большой и сверхбольшой мощности предложенным способом предполагаются минимальные затраты на ликвидацию обрушенного массива горной породы в минимальные сроки (по времени).The technical and economic advantage of the invention lies in the fact that full passability of the mine working (tunnel) is achieved with maximum protection of the protected (protected) volume by the instant construction (explosion) of a temporary rock bridge. It is assumed that the proposed method of protection against air-blast temporary breeding jumper single action. But the parameters and characteristics of the protective properties of the device that implements the proposed method are maximum and are not inferior to the protective properties of permanent jumpers, for example, made of concrete, but at the same time, full passability of the mine is ensured. When protecting from the destructive properties of air-blast of large and extra-large power by the proposed method, the minimum costs for the elimination of the collapsed rock mass in the shortest time (in time) are assumed.
Осуществление способа защиты от УВВ временной породной перемычкой в совокупности с признаками формулы изобретения является новым для общеизвестных способов защиты от УВВ временной породной перемычкой и, следовательно, соответствует критерию "новизна" (об этом свидетельствует также проведенный патентный поиск и ссылка на источники информации [1]-[12]),The implementation of the method of protection against air-blast with a temporary pedigree jumper in combination with the features of the claims is new for well-known methods of protection against air-blast with a temporary pedigree jumper and, therefore, meets the criterion of "novelty" (this is also evidenced by a patent search and link to sources of information [1] -[12]),
Совокупность отличительных признаков в совокупности с признаками формулы изобретения не известна на данном уровне развития техники и не следует из общеизвестных способов защиты от УВВ временной породной перемычкой, что доказывает соответствие критерию "изобретательский уровень" (доказательство критерию "изобретательский уровень" также следует из анализа всей книги [12]).The combination of distinctive features together with the features of the claims is not known at this level of technology and does not follow from well-known methods of protection against air-blast with a temporary breed of jumper, which proves compliance with the criterion of "inventive step" (proof of the criterion of "inventive step" also follows from the analysis of the whole book [12]).
Реализация предложенного способа может быть осуществлена известными и применяемыми методами, технологиями и оборудованием. Так, технологии возведения в горных выработках шпуровых восстающих, закладки в них взрывчатого вещества с последующим подрывом последнего известны и широко применяются в горном деле (горной промышленности). Выполнение датчика, реагирующего только на УВВ сверхрасчетных параметров, известно из уровня техники. Также известны и широко применяются способы вскрытия перекрытий (бетонных и железобетонных плит) при помощи взрыва.Implementation of the proposed method can be carried out by known and applied methods, technologies and equipment. So, the technology of erecting boreholes in the mine workings, laying explosives in them, followed by undermining the latter, is known and widely used in mining (mining). The implementation of the sensor, responding only to the air-blast of super-calculated parameters, is known from the prior art. Also known and widely used methods of opening the floors (concrete and reinforced concrete slabs) using an explosion.
Таким образом, конструктивная реализация способа защиты от УВВ временной породной перемычкой с указанной совокупностью признаков формулы изобретения не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".Thus, the constructive implementation of the method of protection against air-blast with a temporary rock jumper with the specified set of features of the claims does not present any structural, technical and technological difficulties, from which the criterion "industrial applicability" follows.
Источники информацииSources of information
1 - Патент РФ №2112143, кл. Е 21 F 5/00, 17/00, 27.05.98 г.1 - RF Patent No. 2112143, cl. E 21
2 - Заявка на изобретение РФ №2167304, кл. Е 21 F 5/00, 20.05.2001 г.2 - Application for the invention of the Russian Federation No. 2167304, class. E 21
3 - Патент СССР №1527414, кл. Е 21 F 5/00, 07.12. 89 г. Бюл. №45.3 - USSR Patent No. 1527414, cl. E 21
4 - Патент РФ №2153583, кл. Е 21 F 5/00, 27.07.2000 г.4 - RF Patent No. 2153583, cl. E 21
5 - Патент РФ №2153075, кл. Е 21 F 5/00, 20.07.2000 г.5 - RF Patent No. 2153075, cl. E 21
6 - Патент РФ №1268741, кл. Е 21 F 5/00, 07.11.86 г. Бюл. №41.6 - RF Patent No. 1268741, cl. E 21
7 - Патент РФ №2165025, кл. Е 21 F 5/00, 10.04.2001 г.7 - RF Patent No. 2165025, cl. E 21
8 - Патент РФ №2114997, кл. Е 21 F 5/00, 31.01.1997 г.8 - RF Patent No. 2114997, cl. E 21
9 - Патент РФ №2165026, кл. Е 21 F 5/00, 10.04.2001 г.9 - RF Patent No. 2165026, cl. E 21
10 - Патент РФ №1513156, кл. Е 21 F 11/00, 07.10.1989. Бюл. №37.10 - RF Patent No. 1513156, cl. E 21 F 11/00, 10/07/1989. Bull. Number 37.
11 - Авт. свидетельство №1802157, кл. Е 21 F 5/00, 15.03.1993. Бюл. №10.11 - Aut. certificate No. 1802157, cl. E 21
12 - Гурин А.А., Малый П.С., Савенко С.К. Ударные воздушные волны в горных выработках. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Недра, 1983, стр. 162.12 - Gurin A.A., Maly P.S., Savenko S.K. Shock air waves in mine workings. Ed. 2nd, rev. and add. M .: Nedra, 1983, p. 162.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108104/03A RU2236598C1 (en) | 2003-03-24 | 2003-03-24 | Method for protection from air-blast by temporary rock wall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108104/03A RU2236598C1 (en) | 2003-03-24 | 2003-03-24 | Method for protection from air-blast by temporary rock wall |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2236598C1 true RU2236598C1 (en) | 2004-09-20 |
Family
ID=33433662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003108104/03A RU2236598C1 (en) | 2003-03-24 | 2003-03-24 | Method for protection from air-blast by temporary rock wall |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2236598C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2382883C1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Erection method of filling connection strap |
| RU2408788C1 (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" ФГОУ ВПО КазГАСУ | Protection method against air blast wave and explosion products |
| RU2726823C1 (en) * | 2019-05-21 | 2020-07-15 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Temporary protective rock web |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1001321A (en) * | 1963-08-01 | 1965-08-11 | S E M A | Improvements in or relating to temporary partitioning devices |
| GB1442139A (en) * | 1972-09-22 | 1976-07-07 | Nylex Corp Ltd | Mine brattices |
| US4036024A (en) * | 1974-06-12 | 1977-07-19 | Bergwerksverband Gmbh | Device for closing off a mine gallery especially for use to prevent spreading of underground explosions |
| US4398451A (en) * | 1977-09-30 | 1983-08-16 | Polyweave Products, Inc. | Method of ventilating underground mines and improved brattice cloth construction useful therein |
| SU1268741A1 (en) * | 1985-05-16 | 1986-11-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела | Method of localizing gas explosions when extinguishing underground fires in blind mine workings |
| SU1513156A1 (en) * | 1988-01-27 | 1989-10-07 | Криворожский горнорудный институт | Device for damping air pressure waves in underground mine working |
| RU2112143C1 (en) * | 1996-01-15 | 1998-05-27 | Калаев Анатолий Иванович | Heat and wave suppression gear of multiple action |
| RU2114997C1 (en) * | 1997-03-31 | 1998-07-10 | Георгий Анатольевич Басс | Water-filled explosion-suppressing stopping |
| RU2165026C1 (en) * | 1999-11-11 | 2001-04-10 | Басс Георгий Анатольевич | Bulkhead |
| RU2167304C1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-20 | Бровман Михаил Яковлевич | Device for protection against shock wave in mine shafts |
| RU2174602C2 (en) * | 1996-03-26 | 2001-10-10 | Российский научно-исследовательский институт горноспасательного дела | Process of localization of energy of blast wave and gear for its realization |
-
2003
- 2003-03-24 RU RU2003108104/03A patent/RU2236598C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1001321A (en) * | 1963-08-01 | 1965-08-11 | S E M A | Improvements in or relating to temporary partitioning devices |
| GB1442139A (en) * | 1972-09-22 | 1976-07-07 | Nylex Corp Ltd | Mine brattices |
| US4036024A (en) * | 1974-06-12 | 1977-07-19 | Bergwerksverband Gmbh | Device for closing off a mine gallery especially for use to prevent spreading of underground explosions |
| US4398451A (en) * | 1977-09-30 | 1983-08-16 | Polyweave Products, Inc. | Method of ventilating underground mines and improved brattice cloth construction useful therein |
| SU1268741A1 (en) * | 1985-05-16 | 1986-11-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела | Method of localizing gas explosions when extinguishing underground fires in blind mine workings |
| SU1513156A1 (en) * | 1988-01-27 | 1989-10-07 | Криворожский горнорудный институт | Device for damping air pressure waves in underground mine working |
| RU2112143C1 (en) * | 1996-01-15 | 1998-05-27 | Калаев Анатолий Иванович | Heat and wave suppression gear of multiple action |
| RU2174602C2 (en) * | 1996-03-26 | 2001-10-10 | Российский научно-исследовательский институт горноспасательного дела | Process of localization of energy of blast wave and gear for its realization |
| RU2114997C1 (en) * | 1997-03-31 | 1998-07-10 | Георгий Анатольевич Басс | Water-filled explosion-suppressing stopping |
| RU2165026C1 (en) * | 1999-11-11 | 2001-04-10 | Басс Георгий Анатольевич | Bulkhead |
| RU2167304C1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-20 | Бровман Михаил Яковлевич | Device for protection against shock wave in mine shafts |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГУРИН А.А. и др. Ударные воздушные волны в горных выработках. - М.: Недра, 1983, с. 162, рис. 8-13. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2382883C1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Erection method of filling connection strap |
| RU2408788C1 (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" ФГОУ ВПО КазГАСУ | Protection method against air blast wave and explosion products |
| RU2726823C1 (en) * | 2019-05-21 | 2020-07-15 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Temporary protective rock web |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111335892A (en) | Strong-impact coal seam pressure relief prevention and control method | |
| CN103629980A (en) | Adjacent existing railway steep mountain loosen control blast construction method | |
| JP2002206388A (en) | Explosion radiator for forming horizontal hole in ground, its assembly, and blasting method utilizing it | |
| CN112484589B (en) | Method for blasting tunnel under overhead buttress | |
| KR20010039453A (en) | Tunnel Blasting Method for using Air Tube | |
| KR102268422B1 (en) | New line drilling method for reducing noise vibration at the site boundary and rock blasting method including this same | |
| CN107060773B (en) | A kind of underground chamber drilling and blasting method damping excavation method of static(al) explosion presplitting shock insulation | |
| CN105823387A (en) | Rapid construction method for deep hole blasting of vertical shaft frozen bedrock | |
| KR100450056B1 (en) | Explosive blasting equipment and method | |
| KR100680032B1 (en) | How to dismantle buildings by explosives | |
| KR100438028B1 (en) | A tunnel blasting method favorable to the environment,which utilizes pre-splitting and an upper center cut | |
| RU2236598C1 (en) | Method for protection from air-blast by temporary rock wall | |
| RU2234673C1 (en) | Method of explosion of ascending wells | |
| RU2252393C1 (en) | Method for blasting and device for its realization | |
| KR100293483B1 (en) | Explosion-proof dustproof method by ground cutting | |
| RU2249114C1 (en) | Temporary protective rock wall | |
| Gupta | Emerging explosives and initiation devices for increased safety, reliability, and performance for excavation in weak rocks, mining and close to surface structures | |
| RU2086771C1 (en) | Device for suppressing fires in underground workings | |
| CN214950937U (en) | Blasting structure | |
| RU2725721C1 (en) | Method for formation of charge in well combined open-underground mining | |
| RU2114389C1 (en) | Method of blasting operations in gassy mines | |
| RU2726823C1 (en) | Temporary protective rock web | |
| KR200293963Y1 (en) | Explosive blasting equipment | |
| RU2328600C2 (en) | Process of breakdown site isolation | |
| RU2192545C2 (en) | Method of damping shock air waves and neutralization of explosion products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050325 |