[go: up one dir, main page]

RU2345319C2 - Method of explosive ore and rock rupture within underground survey and open cast mining - Google Patents

Method of explosive ore and rock rupture within underground survey and open cast mining Download PDF

Info

Publication number
RU2345319C2
RU2345319C2 RU2006102922/03A RU2006102922A RU2345319C2 RU 2345319 C2 RU2345319 C2 RU 2345319C2 RU 2006102922/03 A RU2006102922/03 A RU 2006102922/03A RU 2006102922 A RU2006102922 A RU 2006102922A RU 2345319 C2 RU2345319 C2 RU 2345319C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wells
charged
parallel
bundle
diameter
Prior art date
Application number
RU2006102922/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006102922A (en
Inventor
Сергей Дмитриевич Викторов (RU)
Сергей Дмитриевич Викторов
Юрий Павлович Галченко (RU)
Юрий Павлович Галченко
Владимир Матвеевич Закалинский (RU)
Владимир Матвеевич Закалинский
нин Георгий Васильевич Саб (RU)
Георгий Васильевич Сабянин
Original Assignee
Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) filed Critical Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН)
Priority to RU2006102922/03A priority Critical patent/RU2345319C2/en
Publication of RU2006102922A publication Critical patent/RU2006102922A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2345319C2 publication Critical patent/RU2345319C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: blasting operations.
SUBSTANCE: invention refers to mining engineering. Method of explosive ore and rock rupture within underground survey and open cast mining includes drilling of parallel-contiguous well bundle, charging and simultaneous blasting. In each parallel-contiguous well bundle, charged wells form modelled surface of cumulative cavity, symmetry axis of which matches path of least resistance. All wells in the bundle outside of this surface, are charged, and all wells inside are not charged. Herewith number N1 of not charged wells d1 in internal volume of cumulative surfaces is calculated from the expression: N1=(kp-1)(0.5B2-Nd2)/(d2+(kp-1)d12), where kp>1 is degree of fragmentation of blasted rock, B is width of well bundle, m; N is total amount of charged wells in bundle, pc.; d is diameter of charged wells, m; d1 is diameter of not charged wells, m.
EFFECT: higher application efficiency of parallel-contiguous well bundle energy due to its maximum concentration towards path of least resistance.
2 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к подземной или открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых с разрушением горных пород или руд за счет энергии взрыва.The invention relates to mining and, in particular, to underground or open-cast mining of solid mineral deposits with the destruction of rocks or ores due to the energy of the explosion.

Известен способ разрушения скальных руд и пород накладными зарядами с кумулятивной выемкой в теле самого заряда [1].A known method of destruction of rocky ores and rocks overhead charges with cumulative excavation in the body of the charge itself [1].

Недостатком данного способа является ограниченная область применения только для разрушения негабаритных кусков путем расположения заряда на внешней поверхности этих кусков.The disadvantage of this method is the limited scope only for the destruction of oversized pieces by placing the charge on the outer surface of these pieces.

Известен также способ разрушения массивов горных пород шпуровыми зарядами с продольной кумулятивной выемкой [2].There is also a method of destruction of rock masses with hole charges with a longitudinal cumulative recess [2].

Недостатком данного способа является высокая трудоемкость искусственного формирования кумулятивной выемки и малый масштаб разрушения, ограниченный, главным образом, областью проведения горных выработок.The disadvantage of this method is the high complexity of the artificial formation of the cumulative excavation and the small scale of destruction, limited mainly by the area of the mine workings.

Наиболее близким по технической сущности способа и достигаемому результату является способ разрушения в технологических целях горных руд и пород пучками параллельно-сближенных скважин [3].The closest in technical essence of the method and the achieved result is a method of destruction for technological purposes of mountain ores and rocks by beams of parallel-parallel wells [3].

Недостатком данного способа является симметричный характер распределения в разрушаемом массиве энергии, выделенной при взрыве каждого пучка скважин, а потому - значительные потери этой энергии в законтурном массиве, компенсируемые в каждом случае дополнительным расходом взрывчатого вещества.The disadvantage of this method is the symmetric nature of the distribution in the destructible array of energy released during the explosion of each beam of wells, and therefore, significant losses of this energy in the contour array, compensated in each case by the additional consumption of explosive.

Целью изобретения является повышение эффективности использования энергии пучка параллельно-сближенных скважин за счет максимальной ее концентрации (кумуляции) в направлении линии наименьшего сопротивления.The aim of the invention is to increase the energy efficiency of the beam of parallel-parallel wells due to its maximum concentration (cumulation) in the direction of the line of least resistance.

Сущность изобретения состоит в том, что при разрушении горных пород пучками параллельно-сближенных скважин в каждом из них формируют из заряженных скважин одну или несколько поверхностей кумулятивных полостей необходимой формы, у каждой из которых направление оси симметрии совпадает с технологически обусловленным направлением потока энергии взрываемого пучка. Все скважины пучка, расположенные снаружи от этих поверхностей, заряжают, а все скважины внутри них - оставляют не заряженными.The essence of the invention lies in the fact that when rocks are destroyed by beams of parallel-parallel wells in each of them, one or several surfaces of cumulative cavities of the required shape are formed from charged wells, in each of which the direction of the axis of symmetry coincides with the technologically determined direction of the energy flux of the exploded beam. All the wells of the beam located outside of these surfaces are charged, and all the wells inside them are left uncharged.

Количество (N1) и диаметр (d1) этих не заряжаемых скважин выбирают из условий размещения в них дополнительного объема горной породы, образующегося при дроблении породных промежутков между всеми скважинами пучка. При одновременном взрыве всех заряженных скважин пучка все элементы материала в промежутках между скважинами приобретают скорость в направлении к ее геометрическому центру. В результате инерционного обжатия образовавшейся газопородной массы формируют газопородную струю с вектором скорости, направленным вдоль оси кумулятивной выемки в сторону ее основания. Эта струя, сосредотачивающая в себе не менее 70% полной энергии кумулятивного заряда, производит разрушение горной породы до обнаженной поверхности. При этом непроизводительный расход энергии сокращают как минимум в два раза по сравнению с прототипом.The number (N 1 ) and diameter (d 1 ) of these non-charged wells are selected from the conditions of placement in them of an additional volume of rock formed during crushing of rock gaps between all wells of the beam. With the simultaneous explosion of all charged wells of the beam, all elements of the material in the spaces between the wells acquire speed in the direction of its geometric center. As a result of inertial compression of the resulting gas mass, a gas-jet stream is formed with a velocity vector directed along the axis of the cumulative recess towards its base. This jet, concentrating in itself at least 70% of the total energy of the cumulative charge, produces the destruction of the rock to a bare surface. At the same time, unproductive energy consumption is reduced at least twice compared to the prototype.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена принципиальная схема формирования кумулятивного пучка параллельно-сближенных скважин, а на фиг.2 - схема, иллюстрирующая механизм формирования газопородной струи при взрываний кумулятивного пучка параллельно-сближенных скважин.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a schematic diagram of the formation of a cumulative beam of parallel-contiguous wells, and Fig. 2 is a diagram illustrating the mechanism of formation of a gas-jet stream when blasting a cumulative beam of parallel-contiguous wells.

Способ взрывного разрушения руд и пород на подземных и открытых горных работах содержит заряжаемые скважины 1 в пучке 2; образующую поверхность 3 кумулятивной полости 4, форма которой в сечении по горизонтальной плоскости может быть треугольной, полусферической или параболической относительно оси 5; не заряжаемые скважины 6, элементы материала 7 в промежутках между скважинами, геометрический центр 8, газопородную массу 9, газопородную струю 10 с вектором скорости 11.A method of explosive destruction of ores and rocks in underground and opencast mining includes rechargeable wells 1 in a beam 2; the forming surface 3 of the cumulative cavity 4, the shape of which in cross section along the horizontal plane can be triangular, hemispherical or parabolic with respect to axis 5; non-rechargeable wells 6, elements of material 7 between the wells, geometric center 8, gas-mass 9, gas-jet 10 with velocity vector 11.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Исходя из типа горных пород, применяемого ВВ и технических возможностей буровой системы определяют число заряжаемых скважин N диаметром d в пучке скважин и задают его форму, эквивалентном по энергии расчетному монозаряду в скважине диаметром D:Based on the type of rocks used by the explosives and the technical capabilities of the drilling system, the number of charged wells N with a diameter d in the well bundle is determined and its shape is equivalent in energy to the calculated single charge in a well with a diameter D:

Figure 00000001
.
Figure 00000001
.

Расстояние между заряжаемыми скважинами в пучке а принимают равным сумме радиусов зон бризантного действия (Rб) единичных смежных зарядов, рассчитываемых по известным методикам:The distance between the charged wells in the beam a is taken equal to the sum of the radii of the blasting zones (R b ) of unit adjacent charges calculated by known methods:

Figure 00000002
.
Figure 00000002
.

Принимают по условиям бурения величину диаметра не заряжаемых скважин d1 и рассчитывают их количество N1:According to the drilling conditions, the diameter of non-charged wells d 1 is taken and their number N 1 is calculated:

Figure 00000003
.
Figure 00000003
.

Если по условиям бурения диаметры d и d1 принимают равными, то расчет N1 ведут по формуле:If, according to the drilling conditions, the diameters d and d 1 are taken equal, then the calculation of N 1 is carried out according to the formula:

Figure 00000004
.
Figure 00000004
.

Бурение в каждом пучке заряжаемых скважин 1 диаметром d осуществляют одним из известных способов (фиг.1). На современном уровне развития буровой техники наиболее рациональны буровые установки с гидроперфораторами. При этом, независимо от общей формы пучка 2, часть заряжаемых скважин 1 располагают вдоль образующей поверхности 3 кумулятивной полости 4. Форма этой поверхности в сечении по горизонтальной плоскости, в зависимости от технологических задач, может быть треугольной, полусферической или параболической относительно оси 5.Drilling in each beam of charged wells 1 with a diameter of d is carried out by one of the known methods (Fig. 1). At the current level of development of drilling equipment, drilling rigs with hydroperforators are the most rational. In this case, regardless of the general shape of the beam 2, part of the charged wells 1 are located along the generatrix surface 3 of the cumulative cavity 4. The shape of this surface in section along the horizontal plane, depending on the technological tasks, can be triangular, hemispherical or parabolic relative to axis 5.

Внутри объема этой полости 4 бурят, также одним из известных способов, не заряжаемые скважины 6 диаметром d1. После окончания буровых работ заряжаемые скважины 1 в каждом пучке 2 заполняют одним из известных типов взрывчатого вещества и взрывают одновременно с применением одного из известных способов инициирования. Эффект повышения концентрации энергии взрыва в направлении линии наименьшего сопротивления (фиг.2) достигается тем, что в силу действия известных физических законов все элементы материала 7 в промежутках между скважинами приобретают скорость в направлении геометрического центра 8 кумулятивной полости 4. В результате инерционного обжатия образующейся газопородной массы 9 формируется газопородная струя 10 с вектором скорости 11, направленным вдоль оси симметрии 5 кумулятивной полости 4. В этой газопородной струе 10, производящей направленное разрушение горной породы, сосредоточено не менее 70% полной энергии кумулятивного заряда, что в 2-2,5 раза больше доли энергии, идущей на разрушение массива при использовании пучков параллельно-сближенных скважин обычной конструкции.Inside the volume of this cavity 4 are drilled, also by one of the known methods, non-charged wells 6 with a diameter of d 1 . After drilling, the charged wells 1 in each beam 2 are filled with one of the known types of explosives and blown up simultaneously using one of the known initiation methods. The effect of increasing the energy concentration of the explosion in the direction of the line of least resistance (Fig. 2) is achieved by the fact that, due to the action of known physical laws, all elements of the material 7 in the spaces between the wells acquire speed in the direction of the geometric center 8 of the cumulative cavity 4. As a result of inertial compression of the resulting gas-porous of mass 9, a gas-specific jet 10 is formed with a velocity vector 11 directed along the axis of symmetry 5 of the cumulative cavity 4. In this gas-specific jet 10, which produces directionally destruction of rock, concentrated at least 70% of the total energy of the shaped charge that is 2-2.5 times greater proportion of energy used for the destruction of the array by using parallel beams of adjacent wells of conventional construction.

Область применения предлагаемого способа взрывного разрушения - взрывная подготовка отрезных щелей, снижение законтурного действия при слоевой выемке маломощных рудных тел, создание дополнительных плоскостей обнажения при отбойке больших блоков на карьерах.The scope of the proposed method of explosive destruction is the explosive preparation of detachable cracks, the reduction of contouring during layer excavation of low-power ore bodies, the creation of additional outcrop planes during the breaking of large blocks in quarries.

Источники информацииInformation sources

1. Медведев И.Ф., Абрамов А.В., Нефедов А.П. Ликвидация зависаний и вторичное дробление руд. М., Недра. 1975, 197 с.1. Medvedev I.F., Abramov A.V., Nefedov A.P. Elimination of freezes and secondary crushing of ores. M., Nedra. 1975, 197 p.

2. Деминюк Г.П., Ведутин В.Ф. Эффективность взрыва при проведении выработок. М., Недра. 1973, 152 с. (Стр.83-93).2. Deminyuk G.P., Vedutin V.F. Explosion efficiency during mine workings. M., Nedra. 1973, 152 p. (Pp. 83-93).

3. Будько А.В., Закалинский В.М., Рубцов С.К., Блинов А.А. Совершенствование скважинной отбойки. М., Недра, 1981, стр.74-87.3. Budko A.V., Zakalinsky V.M., Rubtsov S.K., Blinov A.A. Improving downhole breaking. M., Nedra, 1981, pp. 74-87.

Claims (1)

Способ взрывного разрушения руд и пород на подземных и открытых горных работах, включающий в себя бурение пучков параллельно-сближенных скважин, их заряжание и одновременное взрывание, отличающийся тем, что в каждом пучке параллельно-сближенных скважин формируют из заряженных скважин поверхность кумулятивной полости задаваемой формы, направление оси симметрии которой совпадает с линией наименьшего сопротивления, при этом все скважины пучка, расположенные снаружи от этой поверхности, заряжают, а все скважины внутри нее - оставляют незаряженными, при этом количество N1 незаряжаемых скважин d1 во внутреннем объеме кумулирующей поверхности определяется из выражения:
Figure 00000005
,
где kр>1 - коэффициент разрыхления взрываемой горной породы;
В - ширина пучка скважин, м;
N - общее количество заряжаемых скважин в пучке, шт.;
d - диаметр заряжаемых скважин, м;
d1 - диаметр незаряжаемых скважин, м.
The method of explosive destruction of ores and rocks in underground and opencast mining, including drilling bundles of parallel-parallel wells, loading and simultaneous blasting, characterized in that in each bundle of parallel-parallel wells they form a surface of a cumulative cavity of a given shape from charged wells, the direction of the axis of symmetry of which coincides with the line of least resistance, while all the wells of the beam located outside of this surface are charged, and all the wells inside it are left unattended mummers, the number N 1 of non-rechargeable wells d 1 in the internal volume of the cumulating surface is determined from the expression:
Figure 00000005
,
where k p > 1 is the coefficient of loosening of the blasted rock;
In - the width of the beam of wells, m;
N is the total number of charged wells in the beam, pcs .;
d is the diameter of the charged wells, m;
d 1 - diameter of non-rechargeable wells, m
RU2006102922/03A 2006-02-02 2006-02-02 Method of explosive ore and rock rupture within underground survey and open cast mining RU2345319C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006102922/03A RU2345319C2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 Method of explosive ore and rock rupture within underground survey and open cast mining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006102922/03A RU2345319C2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 Method of explosive ore and rock rupture within underground survey and open cast mining

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006102922A RU2006102922A (en) 2007-08-10
RU2345319C2 true RU2345319C2 (en) 2009-01-27

Family

ID=38510665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006102922/03A RU2345319C2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 Method of explosive ore and rock rupture within underground survey and open cast mining

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2345319C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101864961A (en) * 2010-05-27 2010-10-20 武汉大学 A kind of active control method of rockburst
CN103512441A (en) * 2013-10-23 2014-01-15 瓮福(集团)有限责任公司 Blasting method for separating mines from rocks

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106499412A (en) * 2016-12-02 2017-03-15 西南交通大学 A kind of anti-rock burst method for protecting support in the tunnel with active support as theory and support system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU160134A1 (en) *
SU1113655A1 (en) * 1983-02-10 1984-09-15 Восточный научно-исследовательский горнорудный институт Method of blasting mineral deposits
SU1169410A1 (en) * 1984-03-07 1986-05-23 Институт горного дела Method of mining ore deposits
SU1745930A1 (en) * 1990-02-26 1992-07-07 Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им.Л.Д.Шевякова Chambered resources blasting method
RU2204718C2 (en) * 2001-08-27 2003-05-20 ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт" Method of mining of mineral deposits
RU2229601C2 (en) * 2002-04-12 2004-05-27 Трубецкой Климент Николаевич Method for explosive removal of minerals and containing rock at open excavations and device for realization of said method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU160134A1 (en) *
SU1113655A1 (en) * 1983-02-10 1984-09-15 Восточный научно-исследовательский горнорудный институт Method of blasting mineral deposits
SU1169410A1 (en) * 1984-03-07 1986-05-23 Институт горного дела Method of mining ore deposits
SU1745930A1 (en) * 1990-02-26 1992-07-07 Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им.Л.Д.Шевякова Chambered resources blasting method
RU2204718C2 (en) * 2001-08-27 2003-05-20 ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт" Method of mining of mineral deposits
RU2229601C2 (en) * 2002-04-12 2004-05-27 Трубецкой Климент Николаевич Method for explosive removal of minerals and containing rock at open excavations and device for realization of said method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БУДЬКО А.В. и др. Совершенствование скважинной отбойки. - М.: Недра, 1981, с.74-87. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101864961A (en) * 2010-05-27 2010-10-20 武汉大学 A kind of active control method of rockburst
CN103512441A (en) * 2013-10-23 2014-01-15 瓮福(集团)有限责任公司 Blasting method for separating mines from rocks

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006102922A (en) 2007-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Roy Rock blasting: effects and operations
CN102906532B (en) High energy blasting
CN106225618B (en) A kind of method that semo-infinite rock mass borehole blasting expansion is split
CN104596375A (en) Fully mechanized excavation construction method for rock roadway
CN102778183B (en) Blast construction method
RU2678245C1 (en) Method for explosive destruction of frozen rock mass
RU2476819C1 (en) Method for shooting of ores and rocks on underground mining works
RU2208221C2 (en) Method for selective mining extraction of qualitative mineral resource in open pit
RU2602567C1 (en) Method of blasting ores and rocks
RU2345319C2 (en) Method of explosive ore and rock rupture within underground survey and open cast mining
RU2511330C2 (en) Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining
Jhanwar et al. Application of air decks in production blasting to improve fragmentation and economics of an open pit mine
KR101696409B1 (en) Paten using location difference of detonator explosive, and method for blasting
RU2066838C1 (en) Method of rock crushing by blasting
RU2441162C1 (en) Method for underground development of sloping and inclined ore bodies of low intensity
RU2563893C1 (en) Method of detonation in open-cast minings of rock masses with different strength values
CN115468464B (en) Full-section deep hole blasting method in deep metal mines based on precise time delay of electronic detonators
SU900666A1 (en) Method of explosion rock failure and charge for effecting same
Sazid et al. Effective explosive energy utilization for engineering blasting–initial results of an inventive stemming plug, SPARSH
RU2107890C1 (en) Method of blasting of mineral resources
RU2191900C2 (en) Method of breaking ore blocks complicated by post-r dike magmatism
RU2200298C2 (en) Procedure of blast breaking of ore blocks cleaved by dike
RU2442957C2 (en) Method for obtaining a preset crushing ratio of fissured mountain mass and the required coefficient of heading advance per round to shot holes length ratio
Pradhan et al. Explosive energy distribution in an explosive column through use of non-explosive material-case studies
RU2403534C2 (en) Method and device of horizontal blasthole charging

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130203