RU2244252C1 - Method for rock-blasting at open-pit mining - Google Patents

Abstract

FIELD: mining art, in particular, open-pit mining of mineral resources by high benches.

SUBSTANCE: large-diameter single holes are replaced by a pair of divergent holes of a smaller diameter, in which one hole is always vertical, and the other one is inclined towards the bench; the single holes of the larger diameter are replaced with a pair of divergent bundles of parallel converged holes, in which one bundle is vertical, and the other is inclined towards the bench; the single holes of the larger diameter are replaced with a pair of divergent holes of a smaller diameter, in which one hole is vertical, and the other is inclined towards the bench and positioned in the vertical plane parallel with the first one and distant from it by 1-2 hole diameters; the single holes of the larger diameter are replaced by a pair of divergent bundles of parallel converging holes, in which one bundle is vertical, and the other is inclined towards the bench and positioned in the vertical plane parallel with the first one and distant from it by 1-2 hole diameters.

EFFECT: enhanced efficiency of blasting of the benches.

7 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности к открытой разработке полезных ископаемых с применением способа взрывной отбойки высоких рабочих уступов.The invention relates to mining, in particular to the open development of minerals using the method of explosive breaking of high working ledges.

Известна применяемая на подземных горных работах взрывная отбойка веерами глубоких скважин в варианте системы подэтажного обрушения отбиваемой руды на почву подэтажных доставочных штреков. В этом случае выше подэтажных погрузочно-доставочных штреков (ортов) проходят выработку, из которой восходящими веерами расходящихся глубоких скважин обуривают и взрывают панель шириной 15-30 м (два-три штрека) и высотой 25-30 м (см. Агошков М.И., Борисов С.С., Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. М.: Недра, 1970 г., с.278-279).Known used in underground mining explosive blasting fans of deep wells in the version of the system of sub-floor collapse of the beat ore to the soil sub-floor delivery drifts. In this case, a mine is passed above the sub-floor loading and delivery drifts (orts), from which a panel with a width of 15-30 m (two or three drifts) and a height of 25-30 m is drilled and blown up by ascending fans of diverging deep wells (see Agoshkov M.I. ., Borisov S.S., Boyarsky V.A. Development of ore and non-ore deposits. M: Nedra, 1970, p. 278-279).

Недостатком данного способа применительно к условиям взрывной отбойки высокими уступами на карьерах является то, что веера расходящихся скважин всегда необходимо располагать в плоскости, параллельной обнаженной поверхности, на которую производится отбойка горной массы.The disadvantage of this method in relation to the conditions of explosive blasting with high ledges in the quarries is that fans of diverging wells must always be placed in a plane parallel to the exposed surface on which the rock mass is blasted.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков к предлагаемому способу взрывной отбойки является способ отбойки горных пород на открытых разработках скважинными зарядами большого диаметра, когда бурение скважин осуществляется с рабочей площадки уступа в сторону его подошвы. После обуривания всех запланированных к взрыву скважин производят их заряжание и последующее взрывание (см. Справочник “Открытые горные работы”, М.: Горное бюро, 1994 г., с.153-154, таблица 6.9 “Техническая характеристика современных буровых станков”).The closest in technical essence and combination of essential features to the proposed method of explosive blasting is the method of breaking rocks in open-cast mining with large diameter bore charges, when the wells are drilled from the working platform of the ledge towards its sole. After drilling all the wells planned for explosion, they are charged and subsequently blown up (see the Open Mining Handbook, Moscow: Mining Bureau, 1994, p.153-154, table 6.9 “Technical characteristics of modern drilling rigs”).

Недостатком данного способа при увеличении по технологическим причинам высоты рабочих уступов является неизбежная необходимость опережающего увеличения величины линии сопротивления взрыву по подошве отбиваемого уступа (ЛСПП) и, как следствие, диаметра скважинных зарядов для ее преодоления; при этом величина диаметра скважин довольно быстро выходит за границы технических возможностей существующего бурового оборудования.The disadvantage of this method with an increase for technological reasons, the height of the working ledges is the inevitable need for a faster increase in the value of the line of explosion resistance at the bottom of the beaten ledge (LSPP) and, as a result, the diameter of the borehole charges to overcome it; however, the diameter of the wells pretty quickly goes beyond the technical capabilities of existing drilling equipment.

Задачей изобретения является интенсификация и повышение эффективности буровзрывных и горных работ за счет увеличения высоты обуриваемых и взрываемых уступов, повышения производительности бурения и снижения удельного расхода ВВ при сохранении необходимой степени дробления.The objective of the invention is to intensify and increase the efficiency of blasting and mining operations by increasing the height of the drilled and blown ledges, increasing drilling productivity and reducing the specific consumption of explosives while maintaining the necessary degree of crushing.

Задача решена путем создания способа взрывной отбойки горных пород высокими уступами на открытых разработках, включающего в себя бурение нисходящих скважин, их заряжание и взрывание, в котором согласно изобретению отбойку горных пород ведут парами расходящихся скважин, пробуренных с рабочей площадки уступа в вертикальной плоскости, в которой одну скважину в каждой паре скважин бурят перпендикулярно к подошве уступа, а вторую - в сторону откоса уступа с наклоном к его подошве под таким углом β, чтобы эта наклонная скважина пересекала расчетную ЛСПП посерединеThe problem is solved by creating a method of explosive breaking of rocks with high ledges in open pits, including drilling downhole wells, loading and blasting, in which, according to the invention, rocks are blasted in pairs of diverging wells drilled from the working platform of the ledge in a vertical plane in which one well in each pair of wells is drilled perpendicular to the bottom of the ledge, and the second - in the direction of the slope of the ledge with an inclination to its bottom at an angle β so that this deviated well intersects the etnuyu LSPP middle

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

d - диаметр скважины в паре расходящихся скважин, м;d - well diameter in a pair of diverging wells, m;

q - удельный расход ВВ для данной породы и заданном качестве дробления, кг/м³;q is the specific consumption of explosives for a given rock and a given quality of crushing, kg / m ³ ;

γ_вв - плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м³.γ _cc - the density of explosive loading in the well, kg / m ^3.

Особенностью взрывной отбойки высокими уступами является повышенная величина линии сопротивления взрыву по подошве, которая в прямой пропорции связана с высотой уступа соотношением W=Н•ctgα+С, где W - расчетная величина ЛСПП, м; Н - высота уступа, м; α - угол откоса уступа, град.; С - величина бермы безопасности, м.A feature of explosive blasting with high ledges is the increased value of the explosive resistance line along the sole, which is in direct proportion to the height of the ledge by the ratio W = N • ctgα + C, where W is the calculated value of LSPP, m; H - the height of the ledge, m; α is the angle of slope of the ledge, deg .; C is the value of the safety berm, m

Традиционные методы взрывания для преодоления завышенных значений ЛСПП предусматривают увеличение диаметра скважин или мощности применяемых ВВ. Однако это вызывает значительные капитальные затраты на обновление бурового оборудования и ассортимента используемых ВВ. В то же время практика буровзрывных работ показывает, что применяемые диаметры увеличенных скважинных зарядов не обеспечивают необходимого качества дробления и проработки подошвы, особенно с увеличением высоты уступов более 15 м в средне и трудновзрываемых породах.Traditional methods of blasting to overcome the overestimated LSPP values include increasing the diameter of the wells or the power of the explosives used. However, this causes significant capital costs for updating drilling equipment and the range of explosives used. At the same time, the practice of drilling and blasting shows that the applied diameters of increased borehole charges do not provide the necessary quality for crushing and working out the sole, especially with an increase in the height of the ledges more than 15 m in medium and hard to explode rocks.

В связи с изложенным в предлагаемом способе взрывной отбойки горных пород на открытых разработках цилиндрические монозаряды, располагаемые в нисходящих скважинах большого диаметра, заменяют одной или несколькими парами расходящихся скважин меньшего диаметра; в каждой паре одну скважину бурят вертикально, а вторую бурят в сторону откоса уступа с наклоном к его подошве под таким углом, чтобы эта наклонная скважина пересекала расчетную ЛСПП посередине.In connection with the foregoing, in the proposed method for explosive blasting of rocks in open pits, cylindrical mono charges located in large-diameter descending wells are replaced by one or more pairs of diverging wells of smaller diameter; in each pair, one well is drilled vertically, and the second is drilled towards the slope of the ledge with an inclination to its sole at an angle so that this deviated well intersects the estimated LSPP in the middle.

Эффективность и интенсификация буровзрывных работ в предлагаемом способе взрывной отбойки высоких уступов заключается в следующем. При использовании традиционных схем отбойки верхний предел высоты обуривания и взрывания рабочих уступов ограничен техническими возможностями применяемого бурового оборудования, прежде всего, максимально возможным диаметром бурения существующего бурового оборудования. В связи с этим максимально возможная высота рабочих уступов с точки зрения их взрывной отбойкиThe effectiveness and intensification of drilling and blasting in the proposed method of explosive blasting of high ledges is as follows. When using traditional breaking schemes, the upper limit of the drilling height and blasting of working ledges is limited by the technical capabilities of the used drilling equipment, primarily, the maximum possible drilling diameter of existing drilling equipment. In this regard, the maximum possible height of the working ledges in terms of their explosive blasting

где H_max - предельная по техническим возможностям бурового оборудования высота уступа в случае использования традиционных схем взрывной отбойки, м;where H _max is the maximum bench height in terms of the technical capabilities of the drilling equipment in the case of using traditional explosive blasting schemes, m;

D_m - максимально возможный для применяемого оборудования диаметр бурения м;D _m - the maximum possible diameter for drilling equipment m;

γ_вв - плотность заряжания применяемого ВВ, кг/м³;γ _cc - loading density explosives used, kg / m ^3;

q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³;q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ ;

С - величина бермы безопасности, м;C is the value of the safety berm, m;

α - угол откоса уступа, град.α is the angle of slope of the ledge, deg.

Традиционные схемы буровзрывной отбойки высоких уступов на карьерах основываются на пропорциональности энергии скважинных зарядов объему взрываемых пород, в частности повышенным значением линии сопротивления взрыву по подошве уступа (ЛСПП) и предусматривают в основном увеличение диаметра скважин. Однако возможность увеличения диаметра скважин буровым оборудованием, серийно выпускаемым в настоящее время промышленностью, практически исчерпана.The traditional schemes of drilling and blasting of high ledges in quarries are based on the proportionality of the energy of the borehole charges to the volume of blasted rocks, in particular, the increased value of the line of explosion resistance at the bottom of the ledge (LSPP) and involve mainly increasing the diameter of the wells. However, the possibility of increasing the diameter of the wells with drilling equipment, currently commercially available by industry, has been practically exhausted.

Применение способа отбойки расходящимися парами скважин позволяет увеличить высоту обуриваемых и взрываемых рабочих уступов, не увеличивая диаметра буримых скважин. Исходя из условия преодоления каждой скважиной в паре половины расчетного значения линии сопротивления по подошве диаметр скважины в паре (d) должен быть равен половине заменяемой единичной скважины, и в связи с этим верхний предел высоты уступа составитThe application of the method of breaking through diverging pairs of wells allows to increase the height of the drilled and blasted working ledges, without increasing the diameter of the drilled wells. Based on the condition that each well in a pair overcomes half of the calculated value of the resistance line along the sole, the diameter of the well in pair (d) should be equal to half of the replaced single well, and in this regard, the upper limit of the step height will be

где Н’_mах - предельно возможная высота уступа при использовании предлагаемого способа взрывной отбойки, м;where N ' _max - the maximum possible height of the ledge when using the proposed method of explosive blasting, m;

D_m - максимально возможный для применяемого оборудования диаметр бурения, м;D _m - the maximum possible diameter for drilling equipment, m;

γ_вв - плотность заряжания применяемого ВВ, кг/м³;γ _cc - loading density explosives used, kg / m ^3;

q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³;q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ ;

С - величина бермы безопасности, м;C is the value of the safety berm, m;

α - угол откоса уступа, град;α is the angle of slope of the ledge, degrees;

H_max - предельная высота уступа в случае использования традиционных схем взрывной отбойки.H _max - the maximum height of the ledge in the case of using traditional schemes of explosive blasting.

Желательно, исходя из условия достижения необходимого качества дробления и проработки подошвы уступа наклонную скважину в паре бурить под таким углом к подошве, чтобы она пересекла расчетную линию сопротивления взрыву по подошве уступа ровно посередине. По условию преодоления половины линии сопротивления по подошве определяют диаметр расходящихся скважин (d) в пареIt is advisable, based on the conditions for achieving the required quality of crushing and working out the bottom of the ledge, to drill an inclined well in a pair at an angle to the bottom so that it crosses the calculated line of explosion resistance along the bottom of the ledge exactly in the middle. According to the condition of overcoming half the resistance line, the diameter of the diverging wells (d) in the pair is determined on the sole

где D_o - диаметр вертикального скважинного монозаряда большого диаметра, эквивалентного по энергии применяемого ВВ паре расходящихся скважинных зарядов.where D _o is the diameter of the vertical borehole single charge of a large diameter, equivalent in energy to the explosive used, to a pair of diverging borehole charges.

С учетом изложенного угол наклона β наклонной скважины в паре к подошве уступа равенIn view of the above, the angle of inclination β of the deviated well in a pair to the bottom of the ledge is

где H - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

d - диаметр расходящихся скважин в паре, м;d is the diameter of the diverging wells in pairs, m;

q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³;q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ ;

γ_вв - плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м³.γ _cc - the density of explosive loading in the well, kg / m ^3.

Эффект увеличения производительности бурения в предлагаемом способе отбойки возникает за счет различного характера изменения скорости бурения и объема бурения при замене одной скважины большого диаметра расходящейся парой скважин меньшего диаметра. По условиям сохранения качества дробления при разделении расчетной линии сопротивления по подошве (пополам) диаметр наклонной скважины в расходящейся паре (d) равен d=D_o/2, где D_o - диаметр скважинного заряда большого диаметра, эквивалентного по энергии применяемого ВВ паре расходящихся скважинных зарядов.The effect of increasing drilling productivity in the proposed method of breaking occurs due to the different nature of changes in drilling speed and drilling volume when replacing one large diameter well with a diverging pair of smaller diameter wells. According to the conditions for maintaining the quality of crushing when dividing the calculated resistance line along the sole (in half), the diameter of the deviated well in a diverging pair (d) is d = D _o / 2, where D _o is the diameter of the borehole charge of a large diameter, equivalent in energy to the used explosive pair of diverging boreholes charges.

Общая длина пробуренных скважин в паре (L_п) составитThe total length of the drilled wells in the pair (L _p ) will be

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

β - угол наклона наклонной скважины к подошве уступа, град.β is the angle of inclination of the deviated well to the bottom of the ledge, deg.

С другой стороны известно, что скорость бурения, при всех прочих равных условиях, изменяется обратно пропорционально квадрату диаметра скважины. Поэтому при бурении скважин в паре диаметром d=0,5D_o скорость бурения (V₁) составитOn the other hand, it is known that the drilling speed, ceteris paribus, varies inversely with the square of the diameter of the well. Therefore, when drilling wells in a pair with a diameter of d = 0.5D _o, the drilling speed (V ₁ ) will be

где D_o - диаметр скважинного заряда большого диаметра, эквивалентного по энергии применяемого ВВ паре расходящихся скважинных зарядов, диаметром d=0,5D_o, м/с;where D _o is the diameter of the borehole charge of large diameter, equivalent in energy to the explosive used by a pair of diverging borehole charges, with a diameter of d = 0.5D _o , m / s;

d - диаметр расходящихся скважин в паре, равный d=0,5D_o, м. Тогда общее время бурения (без учета подготовительно-заключительных операций) составит:d is the diameter of the diverging wells in the pair, equal to d = 0.5D _o , m. Then the total drilling time (excluding preparatory and final operations) will be:

для одиночной скважины большого диаметра D_o for a single well of large diameter D _o

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

V - скорость бурения при диаметре D_o, м/с,V is the drilling speed with a diameter of D _o , m / s,

для пары расходящихся скважин диаметром dfor a pair of diverging wells of diameter d

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

β - угол наклона наклонной скважины к подошве уступа, град,β is the angle of inclination of the deviated well to the bottom of the ledge, deg,

V - скорость бурения при диаметре D_o, м/с.V is the drilling speed with a diameter of D _o , m / s.

Обозначим безразмерную часть последнего выражения через φ_б - коэффициент изменения времени буренияDenote the dimensionless part of the last expression by φ _b - coefficient of change in drilling time

где β - угол наклона наклонной скважины к подошве уступа, град.where β is the angle of inclination of the deviated well to the bottom of the ledge, deg.

Из анализа этого выражения следует, что при изменении угла наклона (β) наклонной скважины в паре в диапазоне 20°<β<90° всегда будет иметь место уменьшение времени бурения (0,5<φ<1), и, как следствие, повышение производительности этого технологического процесса.From the analysis of this expression it follows that with a change in the angle of inclination (β) of the deviated well in the pair in the range 20 ° <β <90 °, there will always be a decrease in drilling time (0.5 <φ <1), and, as a result, an increase the performance of this process.

Целесообразно при одновременном взрыве зарядов ВВ в парах расходящихся скважин инициирование зарядов в вертикальных скважинах производить от их устья, а зарядов в наклонных скважинах - с обоих концов заряда.It is advisable to simultaneously charge explosives in pairs of diverging wells to initiate charges in vertical wells from their mouth, and charges in deviated wells from both ends of the charge.

Эффект инициирования взрывного воздействия в этом случае заключается в следующем. При предлагаемом порядке инициирования (взрывания) пары расходящихся скважинных зарядов процесс передачи в массив энергии взрыва структурируется во времени таким образом, что в результате взрыва наклонной скважины в массиве до окончания процесса детонации заряда ВВ в вертикальной скважине возникает динамическая внутренняя плоскость обнажения, являющаяся локальной экранирующей компенсационной зоной, способствующей разрушению массива под действием менее энергоемких и более эффективных растягивающих напряжений, а также направленному смещению разрушаемого массива в направлении локальной компенсационной зоны, т.е. по линии ЛСПП. В этом случае реализуется также идея первичного предварительного предразрушения массива энергией заряда ВВ наклонной скважины, а завершающая стадия разрушения производится зарядом ВВ вертикальной скважины.The effect of initiation of explosive action in this case is as follows. With the proposed procedure for initiating (blasting) a pair of diverging borehole charges, the process of transferring the energy of the explosion to the array is structured in time so that as a result of the explosion of an inclined well in the array, before the end of the detonation of the explosive charge in the vertical well, a dynamic inner exposure plane appears, which is the local screening compensation zone contributing to the destruction of the array under the action of less energy-intensive and more effective tensile stresses, as well as directionally y displacement in the direction of the array erodible local compensation zones, i.e. by LSPP. In this case, the idea of primary preliminary prefracture of the array with the charge energy of the explosive hole explosives is also realized, and the final stage of destruction is carried out by the explosive charge of the vertical well.

В наклонной скважине вследствие встречного инициирования ее заряда время полной детонации ВВ (t_вн) составитIn an inclined well, due to the counter initiation of its charge, the time of complete detonation of the explosive (t _int ) will be

где l_н - длина заряда в наклонной скважине, м;where l _n is the length of the charge in an inclined well, m;

V_д - скорость детонации ВВ, м/с.V _d - detonation velocity of explosives, m / s.

За это время волна детонации пройдет в вертикальном заряде только часть его длины. Полное же время физико-химического превращения в этом заряде (t_вв) составитDuring this time, the detonation wave will pass in a vertical charge only part of its length. The total time of the physico-chemical transformation in this charge (t _cc ) will be

где l_в - длина заряда ВВ в вертикальной скважине, м;where l _in - the explosive charge length in a vertical well, m;

V_д - скорость детонации заряда ВВ, м/с.V _d - detonation velocity of the explosive charge, m / s.

То есть время запаздывания полной детонации заряда ВВ в вертикальной скважине по отношению к наклонной (Δt) - есть время существования динамической обнаженной плоскости (локальной компенсационной зоны) вдоль линии наклонной скважины. Это время составитThat is, the time lag of the complete detonation of the explosive charge in a vertical well with respect to an inclined well (Δt) is the time of existence of a dynamic exposed plane (local compensation zone) along the inclined well line. This time will be

где t_вв - время полной детонации заряда ВВ в вертикальной скважине, с; _cc where t - time of full charge of explosive detonation in a vertical well, s;

t_вн - время полной детонации заряда ВВ в наклонной скважине, с;t _vn is the time of complete detonation of the explosive charge in an inclined well, s;

V_д - скорость детонации заряда ВВ, м/с.V _d - detonation velocity of the explosive charge, m / s.

Выразив величины, входящие в это выражение, через геометрические параметры отбиваемого уступа и углы наклона его борта и скважин, получимHaving expressed the values included in this expression, through the geometric parameters of the beaten ledge and the angles of inclination of its side and wells, we obtain

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

β - угол наклона наклонной скважины к подошве уступа, град;β is the angle of inclination of the deviated well to the bottom of the ledge, deg;

α - угол откоса уступа, град;α is the angle of slope of the ledge, degrees;

С -величина бермы безопасности, м;C is the value of the safety berm, m;

V_д - скорость детонации заряда ВВ, м/с.V _d - detonation velocity of the explosive charge, m / s.

Таким образом, время (Δt) существования динамической обнаженной плоскости, формируемой опережающим взрыванием заряда ВВ в наклонной скважине, является временем существования локального компенсационного пространства, обуславливающего перевод разрушаемого массива из напряженного состояния сжатия в напряженное состояние растяжения, т.е. разрушение массива идет в виде отрыва на компенсационные зоны под действием менее энергоемких растягивающих напряжений. Это обстоятельство создает условия к повышению степени полезного использования энергии взрыва и увеличивает размеры области регулируемого дробления.Thus, the time (Δt) of the existence of a dynamic naked plane formed by the advanced explosion of the explosive charge in an inclined well is the time of the existence of a local compensation space, which causes the destruction of the massif to be transferred from the stress state of compression to the stress state of extension, i.e. the destruction of the array is in the form of a separation to the compensation zones under the action of less energy-intensive tensile stresses. This circumstance creates conditions for increasing the degree of useful use of explosion energy and increases the size of the area of controlled crushing.

Целесообразно отбойку высоких уступов производить парами расходящихся пучков параллельно-сближенных скважин, пробуренных с рабочей площадки уступа в вертикальной плоскости, в которой один пучок скважин бурят перпендикулярно подошве уступа, а второй бурят в сторону откоса уступа с наклоном к его подошве под угломIt is advisable to break off high ledges with pairs of diverging beams of parallel-parallel wells drilled from the working platform of the ledge in a vertical plane, in which one beam of wells is drilled perpendicular to the bottom of the ledge, and the second is drilled towards the slope of the ledge with an inclined angle to its sole

где D_э - диаметр монозаряда, эквивалентного по энергии применяемого ВВ наклонному пучку скважинных зарядов, м;where D _e is the diameter of a single charge, equivalent in energy to the explosives used, to an inclined beam of borehole charges, m;

Н - высота уступа, м;H - the height of the ledge, m;

q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³;q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ ;

γ_вв - плотность заряжания ВВ, кг/м³.γ _cc - BB loading density, kg / m ^3.

Этот способ взрывания применяется в случае, когда применение энергии взрыва, реализуемой в массиве способом отбойки высоких уступов парами расходящихся скважин, недостаточно для качественной проработки подошвы и необходимой степени дробления.This blasting method is used in the case when the use of blast energy, realized in the array by breaking off high ledges by pairs of diverging wells, is not enough for high-quality development of the sole and the necessary degree of crushing.

Приведенное аналитическое выражение, определяющее угол наклона β' пучка скважин к подошве уступа, получено из условия преодоления каждым пучком в паре половины величины расчетной линии сопротивления взрыву по подошве разрушаемого высокого уступа.The analytical expression given that determines the angle of inclination β 'of the well beam to the bottom of the ledge is obtained from the condition that each beam, in a pair, overcomes half the value of the calculated explosion resistance line along the bottom of the destructible high ledge.

Применение способа отбойки пучками расходящихся скважинных зарядов основано на том, что заряды в пучках скважин, расположенных на расстоянии 4-6 диаметров друг от друга и взорванных одновременно, действуют как один плоский заряд, генерирующий в массив плоскую волну напряжений, которая, распространяясь в нем, затухает обратно пропорционально расстоянию, т.е. менее интенсивно, чем при цилиндрическом монозаряде равной потенциальной энергии применяемого ВВ. За счет этого массив породы в большей мере насыщается энергией при взрыве и происходит его более интенсивное и равномерное дробление на больших расстояниях от заряда. Инициирование зарядов ВВ в вертикальных пучках скважин производят в верхней части зарядов, инициирование зарядов в наклонных пучках скважин - с верхней и нижней частей зарядов в скважинах.The application of the method of breaking off by bunches of diverging borehole charges is based on the fact that the charges in bunches of boreholes located at a distance of 4-6 diameters from each other and blown up at the same time act as one plane charge, generating a plane wave of stresses into the array, which, propagating in it, attenuates inversely with distance, i.e. less intense than with a cylindrical single charge equal to the potential energy of the explosive used. Due to this, the rock mass is more saturated with energy during the explosion and its more intense and uniform crushing occurs at large distances from the charge. The initiation of explosive charges in vertical bunches of wells is carried out in the upper part of the charges, the initiation of charges in deviated bunches of wells from the upper and lower parts of the charges in the wells.

Расчетный эквивалентный пучку скважинных зарядов диаметр цилиндрического монозаряда, равный потенциальной энергии применяемого ВВ, равен

, где d - диаметр скважин в пучке; n_с - число скважин в пучке. Величина ЛСПП (W_n.c), преодолеваемая пучком скважинных зарядов, равна

где 1,15 - коэффициент эффективности действия взрыва параллельно-сближенных зарядов по сравнению с эквивалентным цилиндрическим монозарядом; W_o - преодолеваемая ЛСПП при взрываний эквивалентными цилиндрическими монозарядами; n_с - число скважин (зарядов) в пучке.The calculated equivalent diameter of the borehole charges of a cylindrical mono charge equal to the potential energy of the explosive used is

where d is the diameter of the wells in the beam; n _with - the number of wells in the beam. The value of LSPP (W _nc ), overcome by a beam of borehole charges, is

where 1.15 is the efficiency coefficient of the explosion of parallel-charged charges in comparison with the equivalent cylindrical mono-charge; W _o - overcome LSPP when blasting with equivalent cylindrical mono-charges; n _with - the number of wells (charges) in the beam.

Таким образом, замена единичных скважин в расходящихся парах скважинных зарядов на пучки параллельно-сближенных скважин меньшего диаметра сохраняет все преимущества предлагаемого способа отбойки, но дает дополнительные резервы повышения качества дробления и проработки подошвы за счет изложенных особенностей действия взрыва параллельно-сближенных зарядов.Thus, the replacement of single wells in diverging pairs of borehole charges with bundles of parallel-proximate wells of smaller diameter retains all the advantages of the proposed method of breaking, but provides additional reserves for improving the quality of crushing and development of the sole due to the above-mentioned features of the explosion of parallel-proximate charges.

Желательно вертикальную и наклонную скважины каждой пары скважин располагать в двух параллельных вертикальных плоскостях, удаленных одна от другой на расстояние, равное 1-2 диаметрам эквивалентных по энергии применяемых ВВ единичных скважин большого диаметра.It is desirable to place the vertical and deviated wells of each pair of wells in two parallel vertical planes, spaced one from the other by a distance equal to 1-2 diameters of the energy equivalent of the used explosive single wells of large diameter.

Предлагаемое расположение вертикальной и наклонной скважин в двух параллельных вертикальных плоскостях сохраняет все преимущества способа отбойки высоких уступов парами расходящихся скважин, пробуренных в одной вертикальной плоскости, но при этом за счет смещения на рабочей площадке уступа точки забуривания наклонной скважины относительно точки забуривания вертикальной появляется возможность частичной реализации эффекта взрыва параллельно-сближенных зарядов при одновременном инициировании зарядов в паре расходящихся скважин в параллельных плоскостях.The proposed arrangement of vertical and deviated wells in two parallel vertical planes retains all the advantages of the method of breaking high ledges by pairs of diverging wells drilled in the same vertical plane, but due to the offset on the working platform of the ledge of the drilling point of the inclined well relative to the vertical drilling point, it is possible to partially implement explosion effect of parallel-parallel charges while initiating charges in a pair of diverging wells in parallel planes.

В этом случае ниже точки пересечения расходящихся скважин в вертикальной проекции возникает Λ-образная конструкция зарядов, которая при одновременном взрыве зарядов работает как пара параллельно-сближенных зарядов до тех пор, пока расстояние между скважинами не превысит величины 4-6 диаметров скважин. На этом участке, который расположен в зоне с недостаточной энергонасыщенностью, за счет изложенного ранее эффекта взрывания параллельно-сближенными зарядами существенно увеличивается выход энергии в разрушаемый массив с соответствующим повышением качества его дробления.In this case, an Λ-shaped charge structure arises below the intersection point of diverging wells in a vertical projection, which, with a simultaneous explosion of charges, acts as a pair of parallel-charged charges until the distance between the wells exceeds 4-6 well diameters. On this site, which is located in the zone with insufficient energy saturation, due to the previously described effect of explosion by parallel-charged charges, the energy output to the destructible array significantly increases with a corresponding increase in the quality of its crushing.

С учетом изложенного приведенный вариант отбойки высоких уступов целесообразно применять при взрывании крупноблочных массивов повышенной крепости.In view of the foregoing, the given option of breaking high ledges is advisable to use when blasting large-block arrays of high strength.

Целесообразно наклонную скважину в каждой паре скважин, пробуренных в двух параллельных вертикальных плоскостях, бурить в сторону откоса уступа с наклоном к его подошве под угломIt is advisable to drill an inclined well in each pair of wells drilled in two parallel vertical planes in the direction of the slope of the ledge with an angle to the bottom of the ledge

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

р - вместимость ВВ в 1 м скважины, кг/м;p - explosive capacity in 1 m of the well, kg / m;

q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³.q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ .

Аналитическое выражение, определяющее угол наклона β₁ наклонной скважины к подошве уступа, получено из следующих положений. С целью получения Λ-образной конструкции зарядов парой расходящихся скважин, находящихся в двух параллельных вертикальных плоскостях, для реализации эффекта взрыва параллельно-сближенных зарядов наклонную скважину, смещенную в пространстве во второй параллельной плоскости, забуривают с наклоном к подошве уступа таким образом, чтобы она пересекала в проекции вертикальную скважину в точке начала заряда в этой скважине, а расчетную ЛСПП, преодолеваемую цилиндрическим монозарядом большого диаметра, эквивалентным по энергии применяемого ВВ паре расходящихся скважин - посередине.An analytical expression determining the angle of inclination β _{1 of the} deviated well to the bottom of the ledge is obtained from the following positions. In order to obtain an Λ-shaped design of charges by a pair of diverging wells located in two parallel vertical planes, to realize the effect of explosion of parallel-charged charges, an inclined well displaced in space in a second parallel plane is drilled with an inclination to the bottom of the ledge so that it intersects in the projection, a vertical well at the point of charge beginning in this well, and the calculated LSPP, overcome by a cylindrical mono-charge of large diameter, equivalent in energy to BB pair of diverging holes - in the middle.

Желательно наклонный пучок скважин в каждой паре расходящихся пучков, пробуренных в двух параллельных вертикальных плоскостях, бурить в сторону свободной поверхности уступа с наклоном к его подошве под угломIt is advisable to drill an inclined well bundle in each pair of diverging bundles drilled in two parallel vertical planes, to drill toward the free surface of the ledge with an angle to its sole

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

р - вместимость ВВ в 1 м скважины, кг/м;p - explosive capacity in 1 m of the well, kg / m;

q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³.q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ .

Аналитическое выражение, определяющее угол β₂, основывается на следующих соображениях. С целью более равномерного распределения энергии взрыва при разрушении крепких крупноблочных массивов и использования при этом эффекта взрыва сближенных зарядов при одновременном взрыве зарядов в Λ-образной конструкции пересекающихся в вертикальной проекции сближенных скважин наклонный пучок параллельно-сближенных скважин, смещенный в пространстве относительно вертикального и находящийся во второй параллельной плоскости, бурят под таким углом наклона к подошве уступа, чтобы он пересекал в проекции вертикальный пучок сближенных скважин, находящихся в первой параллельной плоскости, в точке начала зарядов в скважинах этого пучка, а расчетную ЛСПП, преодолеваемую цилиндрическим монозарядом большого диаметра, эквивалентным по энергии применяемого ВВ паре расходящихся пучков скважин меньшего диаметра - ровно посередине.The analytical expression defining the angle β ₂ is based on the following considerations. In order to more evenly distribute the energy of the explosion during the destruction of strong large-block massifs and to use the effect of explosion of proximal charges with simultaneous explosion of charges in the Λ-shaped structure, the oblique beam of parallel-proximate wells intersecting in the vertical projection, displaced in space relative to the vertical and located in the second parallel plane, drilled at such an angle to the bottom of the ledge so that it intersects in the projection a vertical beam close to Vazhiny which are in parallel to the first plane at the origin of the charges in the wells of the beam, and the calculated LSPP overcomes monozaryadom cylindrical large diameter, equivalent to the energy used by the pair of diverging beams BB wells of smaller diameter - exactly middle.

Таким образом, применение для взрывной отбойки высоких уступов расходящихся пучков параллельных сближенных скважин, смещенных относительно друг друга в точках забуривания в двух вертикальных параллельных плоскостях, сохраняет основные преимущества предлагаемого способа отбойки высоких уступов, но в то же время позволяет существенно повысить степень полезного использования энергии взрыва в крупноблочных крепких породах, прежде всего, за счет наиболее полного использования эффекта параллельно-сближенных зарядов в части создания направленного плоского фронта волны напряжений в сторону преодоления повышенных значений ЛСПП с сохранением необходимого качества дробления.Thus, the use for explosive breaking of high ledges of diverging beams of parallel proximal wells, offset relative to each other at the drilling points in two vertical parallel planes, retains the main advantages of the proposed method of breaking high ledges, but at the same time significantly increases the degree of useful use of explosion energy in large-block hard rocks, primarily due to the most complete use of the effect of parallel-converged charges in terms of creating pressure equal flat front of the stress wave in the direction of overcoming the increased values of LSPP while maintaining the necessary quality of crushing.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена традиционная схема отбойки единичными цилиндрическими монозарядами в скважинах большого диаметра (Прототип).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the traditional scheme of breaking single cylindrical single charges in wells of large diameter (Prototype).

На фиг.2 показана схема отбойки высокого уступа парами расходящихся скважин меньшего диаметра, пробуренными в одной вертикальной плоскости.Figure 2 shows a diagram of the breaking of a high ledge by pairs of diverging wells of smaller diameter drilled in one vertical plane.

На фиг.3 показана схема отбойки высокого уступа парами расходящихся пучков параллельно-сближенных скважин.Figure 3 shows a diagram of the breaking of a high ledge by pairs of diverging beams of parallel-proximal wells.

На фиг.4 показана вертикальная проекция варианта отбойки высоких уступов расходящимися парами пересекающихся в проекции скважин, пробуренных в двух параллельных вертикальных плоскостях, удаленных друг от друга на расстояние, равное 1-2 диаметрам скважины, эквивалентной по энергии применяемого ВВ паре расходящихся скважин.Figure 4 shows a vertical projection of the option of breaking off high ledges by diverging pairs intersecting in the projection of wells drilled in two parallel vertical planes, spaced from each other by a distance equal to 1-2 diameters of the well, equivalent in energy to the used explosive pair of diverging wells.

На фиг.5 приведена вертикальная проекция варианта отбойки высоких уступов расходящимися парами пересекающихся в проекции пучков параллельно-сближенных скважин, пробуренных в двух параллельно-вертикальных плоскостях, удаленных друг от друга на расстояние, равное 1-2 диаметра скважины, эквивалентной по энергии применяемого ВВ паре расходящихся пучков сближенных скважин.Figure 5 shows a vertical projection of the option of breaking high benches diverging pairs intersecting in the projection of beams of parallel-parallel wells drilled in two parallel-vertical planes, separated from each other by a distance equal to 1-2 diameter of the well, equivalent in energy to the used explosive pair diverging bundles of adjacent wells.

На фиг.6 приведена объемная схема отбойки высоких уступов расходящимися парами (пучками) пересекающихся в вертикальной проекции скважин (пучков), пробуренных в двух параллельных вертикальных плоскостях.Figure 6 shows a three-dimensional diagram of the breaking of high ledges by diverging pairs (bundles) intersecting in the vertical projection of wells (bundles) drilled in two parallel vertical planes.

На приведенных чертежах показано: 1 - вертикальная скважина большого диаметра; 2 - откос уступа; 3 - рабочая площадка; 4 -подошва уступа; 5 и 6 - наклонная и вертикальная скважины в паре расходящихся скважин, пробуренных в одной вертикальной плоскости; 7 и 8 - наклонный и вертикальный пучки параллельно-сближенных скважин в паре расходящихся пучков, пробуренных в одной вертикальной плоскости; 9 и 10 - наклонная и вертикальная скважины в варианте расположения пары расходящихся и пересекающихся в вертикальной проекции скважин, пробуренных в двух вертикальных параллельных плоскостях; 11 и 12 - наклонный и вертикальный пучки параллельно-сближенных скважин в варианте расположения пары расходящихся и пересекающихся в вертикальной проекции пучков, сближенных скважин, пробуренных в двух вертикальных параллельных плоскостях; 13 и 14 - вертикальные параллельные плоскости, удаленные друг от друга на расстояние одного-двух диаметров скважины большого диаметра, эквивалентной по энергии применяемого ВВ паре расходящихся скважин (пучков); 15 и 16 - объемное представление наклонной и вертикальной скважин (пучков параллельных сближенных скважин) в паре расходящихся и пересекающихся в вертикальной проекции скважин (пучков), пробуренных в двух вертикальных параллельных плоскостях.The drawings show: 1 - a vertical well of large diameter; 2 - the slope of the ledge; 3 - work site; 4 - the sole of the ledge; 5 and 6 - deviated and vertical wells in a pair of diverging wells drilled in the same vertical plane; 7 and 8 - inclined and vertical beams of parallel-parallel wells in a pair of diverging beams drilled in one vertical plane; 9 and 10 — deviated and vertical wells in the embodiment of a pair of diverging and intersecting in the vertical projection wells drilled in two vertical parallel planes; 11 and 12 - inclined and vertical beams of parallel-contiguous wells in the arrangement of a pair of diverging and intersecting in a vertical projection of beams, closely spaced wells drilled in two vertical parallel planes; 13 and 14 — vertical parallel planes remote from each other by the distance of one or two diameters of a large diameter well, equivalent in energy to the explosive used by a pair of diverging wells (bunches); 15 and 16 are three-dimensional representations of deviated and vertical wells (bundles of parallel proximate wells) in a pair of diverging and intersecting in the vertical projection of wells (bundles) drilled in two vertical parallel planes.

Н - высота уступа; W - ЛСПП; l_зар - длина заряда ВВ; l_з - длина забойки; l_п - величина перебура; α - угол откоса уступа; β - угол наклона наклонных скважин (пучка скважин) к подошве уступа; С - берма безопасности; в - смещение точки забуривания наклонной скважины (наклонного пучка сближенных скважин) относительно точки забуривания вертикальной скважины (вертикального пучка скважин), пробуренных в параллельных вертикальных плоскостях, l_п.с - линейный размер зоны действия эффекта взрыва параллельно-сближенных зарядов, ↔ - направление инициирования зарядов ВВ.H is the height of the ledge; W - LSPP; l _zar is the explosive charge length; l _s - the length of the stemming; l _p - the value of the rebound; α is the slope angle of the ledge; β is the angle of inclined wells (beam of wells) to the bottom of the ledge; C - security berm; c - offset of the drilling point of an inclined well (inclined beam of closely spaced wells) relative to the point of drilling of a vertical well (vertical beam of wells) drilled in parallel vertical planes, l _ps - linear dimension of the effect zone of the explosion effect of parallel-parallel charges, ↔ - initiation direction explosive charges.

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

Выполняют расчет параметров буровзрывных работ по известным методикам для реальных горнотехнических условий традиционной взрывной отбойки высоких уступов единичными скважинными зарядами (фиг.1).The parameters of drilling and blasting are calculated according to well-known methods for real mining conditions of traditional explosive blasting of high ledges with single borehole charges (Fig. 1).

Определяют расчетом величину линии сопротивления взрыву по подошве уступа W; необходимый диаметр скважинного заряда (монозаряда) для ее преодоления D_o; величину (длину) заряда ВВ l_зар, величину перебура l_п, длину забойки l_з; плотность заряжания применяемого ВВ в скважине γ_вв и расчетный удельный расход ВВ q.Determine by calculation the value of the line of resistance to explosion along the sole of the step W; the required diameter of the borehole charge (single charge) to overcome it D _o ; size (length) l _charge explosive charge, size regales l _n, length l _of tamping; density of loading of explosives used in the well γ _centuries and calculated specific consumption of explosive q.

Практика БВР показывает, что с ростом высоты уступа растет величина W, что требует увеличения энергии скважинного заряда и, как следствие, увеличения диаметра скважин -1. В то же время пределы увеличения диаметра скважин ограничены техническими возможностями существующего бурового оборудования, кроме того, из производственного опыта БВР известно, что увеличение диаметра скважинных зарядов - 1 не обеспечивает существенного повышения качества дробления и надежной проработки подошвы - 4, особенно с увеличением высоты уступов в крепких трудновзрываемых крупноблочных породах.The practice of drilling and blasting shows that with an increase in the height of the step, the value of W increases, which requires an increase in the energy of the borehole charge and, as a result, an increase in the diameter of the wells -1. At the same time, the limits of increasing the diameter of the wells are limited by the technical capabilities of the existing drilling equipment, in addition, it is known from the production experience of the drilling rigs that increasing the diameter of the borehole charges - 1 does not significantly increase the quality of crushing and reliable development of the sole - 4, especially with an increase in the height of the steps strong hard to explode large-block rocks.

Согласно предлагаемому способу взрывной отбойки высоких уступов (фиг.2) единичные монозаряды в скважинах большого диаметра заменяют парами расходящихся скважин меньшего диаметра, одна скважина - 6 в паре бурится вертикально, вторая - 5 бурится в сторону откоса уступа - 2 с наклоном к его подошве - 4 под углом β.According to the proposed method of explosive blasting of high ledges (figure 2), single mono charges in large diameter wells are replaced by pairs of diverging wells of smaller diameter, one well - 6 is drilled in a pair vertically, the second - 5 is drilled towards the slope of the ledge - 2 with an inclination to its sole - 4 at an angle β.

Исходя из условия преодоления взрывом каждого заряда ВВ в паре скважин половины расчетной величины W, наклонная скважина - 5 пересекает линию W посередине. По условиям сохранения необходимой степени дробления в случае разделения расчетной W пополам диаметр расходящихся скважин - 5 и 6 в паре определяютBased on the condition that the explosion overcomes each explosive charge in a pair of wells of half the calculated value of W, an inclined well of 5 crosses the line W in the middle. According to the conditions for maintaining the necessary degree of crushing in the case of separation of the calculated W in half, the diameter of diverging wells - 5 and 6 in a pair is determined

где D_o - диаметр вертикального скважинного единичного (монозаряда) большого диаметра (1 - на фиг.1), эквивалентного по энергии применяемого ВВ паре расходящихся скважинных зарядов - 5 и 6.where D _o is the diameter of the vertical borehole unit (single charge) of large diameter (1 - in Fig. 1), equivalent in energy to the explosive used by a pair of diverging borehole charges - 5 and 6.

С учетом изложенного угол наклона β наклонной скважины - 5 к подошве уступа - 4 определяют из выраженияBased on the foregoing, the inclination angle β of the deviated well - 5 to the sole of the ledge - 4 is determined from the expression

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

d - диаметр расходящихся скважин в паре, м;d is the diameter of the diverging wells in pairs, m;

γ_вв - плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м³;γ _cc - charging explosives in the hole density, kg / m ^3;

q - удельный расчетный ВВ для данной породы и заданного качества дробления, кг/м³.q is the specific calculated explosive for a given rock and a given crushing quality, kg / m ³ .

Бурение вертикальных - 6 и наклонных - 5 скважин в парах производят с рабочей площадки - 3 уступа в вертикальной плоскости, перпендикулярной к подошве - 4 уступа. Расстояние между скважинами в паре на рабочей площадке составляет 4-6 d. Место заложения пары расходящихся скважин на рабочей площадке уступа соответствует расчетному положению единичной скважины большого диаметра (1 на фиг.1).Vertical - 6 and deviated - 5 wells are drilled in pairs from the working platform - 3 ledges in a vertical plane perpendicular to the sole - 4 ledges. The distance between the paired wells at the working site is 4-6 d. The location of the pair of diverging wells on the working platform of the ledge corresponds to the design position of a single well of large diameter (1 in figure 1).

После обуривания уступа парами расходящихся скважин - 5, 6 производят их заряжание, при этом боевики в вертикальных скважинах - 6 устанавливают только в верхней части заряда, а в наклонных - 5 - с обоих концов заряда. После заполнения скважин забойкой все боевики инициируют одновременно применением одной из известных систем неэлектрического инициирования (СИНВ, Ноннель, Динашок и др.).After drilling the ledge with pairs of diverging wells - 5, 6, they are charged, while fighters in vertical wells - 6 are installed only in the upper part of the charge, and in inclined wells - 5 - from both ends of the charge. After filling the wells with shut-off, all the militants initiate simultaneously using one of the well-known non-electric initiation systems (SINV, Nonnel, Dinashok, etc.).

При таком порядке инициирования (взрывания) пары расходящихся скважинных зарядов процесс передачи в массив энергии взрыва структурируется во времени таким образом, что в результате опережающего взрыва заряда ВВ в наклонной скважине - 5 за счет эффекта его встречного инициирования в массиве до окончания процесса детонации заряда ВВ в вертикальной скважине - 6 возникает динамическая внутренняя плоскость обнажения, являющаяся локальной экранирующей компенсационной зоной, способствующей разрушению массива под действием менее энергоемких и более эффективных растягивающих напряжений, а также направленному смещению разрушаемого массива в направлении локальной компенсационной зоны, т.е. по линии ЛСПП.In this order of initiation (blasting) of a pair of diverging borehole charges, the process of transferring the energy of the explosion into the array is structured in time so that as a result of the explosive charge ahead of the explosive charge in the deviated well - 5 due to the effect of its counter-initiation in the array until the explosive charge detonation process ends vertical well - 6 there is a dynamic inner plane of exposure, which is a local screening compensation zone, contributing to the destruction of the array under the action of less energy-intensive and more effective tensile stresses, as well as the directional displacement of the destructible mass in the direction of the local compensation zone, i.e. by LSPP.

В этом случае реализуется также идея первичного предварительного предразрушения массива энергией заряда ВВ наклонной скважины - 5, а завершающая стадия разрушения производится зарядом ВВ вертикальной скважины - 6.In this case, the idea of primary preliminary prefracture of the array with the charge energy of an explosive well explosive charge of 5 is also realized, and the final stage of destruction is carried out by a vertical explosive charge of 6 wells.

Время запаздывания полной детонации заряда ВВ в вертикальной скважине - 6 есть время существования динамической обнаженной плоскости (локальной компенсационной зоны) вдоль линии наклонной скважины, обуславливающей перевод разрушаемого массива из напряженного состояния сжатия в напряженное состояние растяжения, т.е. разрушение массива идет в виде отрыва на компенсационные зоны под действием менее энергоемких растягивающих напряжений. Это обстоятельство создает условия к повышению степени полезного использования энергии взрыва и увеличивает размеры области регулируемого дробления, что в конечном итоге снижает затраты энергии взрыва на достижение необходимой степени дробления и, как следствие, уменьшается удельный расход ВВ.The delay time of the complete detonation of the explosive charge in a vertical well - 6 is the time of existence of a dynamic naked plane (local compensation zone) along the inclined well line, which causes the destruction of the massif to be destroyed from the stress state of compression to the stress state of extension, i.e. the destruction of the array is in the form of a separation to the compensation zones under the action of less energy-intensive tensile stresses. This circumstance creates conditions for increasing the degree of useful use of explosion energy and increases the size of the region of controlled crushing, which ultimately reduces the cost of explosion energy to achieve the necessary degree of crushing and, as a result, the specific consumption of explosives decreases.

Эффект снижения удельного расхода ВВ при применении способа отбойки расходящимися парами скважин - 5 и 6 получают за счет снижения перерасхода ВВ, свойственного традиционному способу отбойки нисходящими единичными скважинами большого диаметра (1 - на фиг.1). В этом случае вследствие непараллельности вертикальной скважины – 6 к откосу - 2 уступа и принятой методологии расчета всех энергетических параметров скважинного заряда по условию преодоления взрывом ЛСПП практически весь объем отбиваемой скважинным зарядом (1 - на фиг.1) разрушается с избыточным расходом энергии ВВ. Из несложных геометрических построений и решений следует, что коэффициент K_B1, характеризующий этот переход энергии, определяется из выраженияThe effect of reducing the specific consumption of explosives when applying the method of breaking off by diverging pairs of wells - 5 and 6 is obtained by reducing the excessive consumption of explosives, which is typical of the traditional method of breaking downstream single wells of large diameter (1 - in Fig. 1). In this case, due to the non-parallelism of the vertical well - 6 to the slope - 2 ledges and the accepted methodology for calculating all the energy parameters of the borehole charge under the condition of overcoming the LSPP explosion, almost the entire volume of the bore-out charge (1 - in Fig. 1) is destroyed with excess explosive energy consumption. From simple geometric constructions and solutions it follows that the coefficient K _B1 characterizing this energy transition is determined from the expression

где W - расчетная величина ЛСПП, м;where W is the estimated value of LSPP, m;

С - величина бермы безопасности, м.C is the value of the safety berm, m

Применение предлагаемого способа отбойки, когда большая часть массива разрушается зарядом ВВ в наклонной скважине - 5 без перерасхода энергии и, как следствие, расхода ВВ на его разрушение, величина коэффициента перерасхода энергии ВВ К_В2 из-за несоответствия направления бурения скважин и угла откоса - 2 уступа сокращается и составляет (фиг.2)The application of the proposed method of breaking, when a large part of the array is destroyed by the explosive charge in an inclined well - 5 without energy overrun and, as a consequence, the explosive consumption for its destruction, the coefficient of explosive energy expenditure to K _B2 due to the mismatch between the direction of drilling and the slope angle - 2 the ledge is reduced and is (figure 2)

где W - расчетная величина ЛСПП, м;where W is the estimated value of LSPP, m;

С - величина бермы безопасности, м.C is the value of the safety berm, m

всегда меньше 1. Это означает, что при всех прочих равных условиях переход от отбойки руд и пород единичными вертикальными скважинами большого диаметра (1 - фиг.1) к отбойке их парами расходящихся скважин - 5 и 6 меньшего диаметра во всех случаях приведет к сокращению как удельного, так и абсолютного расхода ВВ. Величина этого сокращения в каждом конкретном случае будет зависеть от условий отбойки и свойств массива.always less than 1. This means that, ceteris paribus, the transition from the breaking of ores and rocks by single vertical wells of large diameter (1 - figure 1) to breaking them by pairs of diverging wells - 5 and 6 of smaller diameter in all cases will lead to a reduction in specific and absolute consumption of explosives. The magnitude of this reduction in each case will depend on the conditions of breaking and the properties of the array.

В случае, когда энергии взрыва, реализуемой в массиве способом отбойки высоких уступов парами расходящихся скважин, все же недостаточно для проработки расчетного значения W и качественного дробления, предлагается отбойку производить парами расходящихся пучков параллельно-сближенных скважин, пробуренных с рабочей площадки уступа в вертикальной плоскости (фиг.3), в которой в один пучок - 8 скважин бурят перпендикулярно подошве - 4 уступа, а второй пучок - 7 бурят в сторону откоса - 2 уступа с наклоном к его подошве - 4 под таким углом β’, чтобы наклонный пучок - 7 параллельно-сближенных скважин пересекал расчетную величину W посередине.In the case when the blast energy, realized in the array by breaking off high ledges by pairs of diverging wells, is still not enough to work out the calculated value of W and high-quality crushing, it is proposed to break off pairs of diverging beams of parallel-parallel wells drilled from the working platform of the ledge in a vertical plane ( figure 3), in which in one bundle - 8 wells are drilled perpendicular to the sole - 4 ledges, and the second bundle - 7 are drilled in the direction of the slope - 2 ledges with an inclination to its sole - 4 at an angle β 'so that a pubic bundle of 7 parallel-parallel wells intersected the calculated value of W in the middle.

Заряды ВВ в пучках скважин располагают на расстоянии 4-6 диаметров друг от друга и взрывают одновременно. В результате породные перемычки между зарядами ликвидируются уже в первый момент после детонации зарядов в скважинах пучка; разрушенная порода оказывается во взвешенном состоянии в упругих газах взрыва, и в дальнейшем образовавшаяся единая система зарядов работает как один плоский заряд, генерирующий в непосредственной близости от пучка скважин суммарную волну напряжений, по форме приближающуюся к плоской.Explosive charges in bundles of wells are located at a distance of 4-6 diameters from each other and explode at the same time. As a result, rock bridges between charges are eliminated already at the first moment after the detonation of charges in the beam wells; the destroyed rock is in suspension in the elastic gases of the explosion, and subsequently the unified system of charges works as one flat charge, generating in the immediate vicinity of the well beam a total stress wave, approaching the shape of a flat one.

Плоская волна напряжений, распространяясь в массиве, затухает обратно пропорционально расстоянию от заряда, т.е. менее интенсивно, чем при взрыве цилиндрического эквивалентного монозаряда большего диаметра и равной потенциальной энергии применяемого ВВ. В результате разрушаемый массив в большей мере насыщается энергией взрыва, происходит его более интенсивное и равномерное дробление на больших расстояниях от заряда.A plane stress wave propagating in an array attenuates inversely with the distance from the charge, i.e. less intense than the explosion of a cylindrical equivalent single charge of larger diameter and equal to the potential energy of the explosive used. As a result, the destructible mass is more saturated with the energy of the explosion, its more intense and uniform crushing occurs at large distances from the charge.

Расчетный эквивалентный пучку скважинных зарядов диаметр эквивалентного цилиндрического монозаряда равной потенциальной энергии применяемого ВВ равен

, где d₁ - диаметр скважин в пучке; n_c - число скважин как в вертикальном - 8, так и наклонном - 7 пучках,

The calculated equivalent diameter of the borehole charge beam, the diameter of the equivalent cylindrical single charge equal to the potential energy of the explosive used is

where d ₁ is the diameter of the wells in the beam; n _c - the number of wells in the vertical - 8, and inclined - 7 bundles,

Предельная величина ЛСПП (W_n.c), преодолевая пучком скважинных зарядов без ухудшения качества дробления, равна

где 1,15 – коэффициент эффективности действия взрыва параллельно-сближенных зарядов по сравнению с эквивалентным цилиндрическим монозарядом; Wo - преодолевая ЛСПП при взрывании эквивалентного цилиндрического монозаряда; n_c - число скважин (зарядов) в пучке.The limiting value of LSPP (W _nc ), overcoming a beam of borehole charges without compromising the quality of crushing, is

where 1.15 is the efficiency coefficient of the explosion of parallel-parallel charges in comparison with the equivalent cylindrical mono-charge; Wo - overcoming LSPP when blasting an equivalent cylindrical single charge; n _c is the number of wells (charges) in the beam.

Таким образом, замена единичных скважин в расходящихся парах скважинных зарядов на эквивалентные по энергии применяемого ВВ пучки параллельно-сближенных скважинных зарядов сохраняет все преимущества предлагаемого способа отбойки, но дает дополнительный резерв повышения качества дробления и проработки подошвы за счет изложенных особенностей действия взрыва параллельно-сближенных зарядов.Thus, the replacement of single wells in diverging pairs of borehole charges with energy equivalent to the used explosive bunches of parallel-proximate borehole charges retains all the advantages of the proposed method of breaking, but provides an additional reserve for improving the quality of crushing and development of the sole due to the above-mentioned features of the explosion of parallel-bounded charges .

Пучки - 7 и 8 расходящихся скважин бурят с рабочей площадки - 3 уступа любыми известными промышленными буровыми установками. Расстояние между пучками (центрами пучков) на рабочей площадке в вертикальной плоскости их расположения составляет 4-6 D_э, где D_э - эквивалентный пучку скважин диаметр цилиндрического монозаряда равной потенциальной энергии ВВ, т.е. диаметр каждой скважины в паре расходящихся скважин (5 и 6 на фиг.2).Bundles - 7 and 8 diverging wells are drilled from the work site - 3 ledges by any known industrial drilling rigs. The distance between the beams (center of the beams) on the working platform in the vertical plane of their location is 4-6 D _e , where D _e is the diameter of the cylindrical single charge equal to the potential explosive energy, equivalent to the well beam, i.e. the diameter of each well in a pair of diverging wells (5 and 6 in FIG. 2).

Скважины в пучках - 7 и 8 заряжают применяемым взрывчатым веществом, располагая боевики в вертикальном пучке - 8 сближенных скважин в верхней части зарядов, а в наклонных пучках - 7 -с обоих концов зарядов. После выполнения операций забойки скважин все боевики в расходящихся парах пучков - 7 и 8 инициируют одновременно, применяя одну из известных систем неэлектрического инициирования.The boreholes - 7 and 8 are charged with the explosive used, while the fighters in the vertical beam - 8 close wells in the upper part of the charges, and in inclined beams - 7 from both ends of the charges. After the operations of hole-plugging, all fighters in diverging pairs of bundles - 7 and 8 initiate at the same time, using one of the known systems of non-electric initiation.

С учетом изложенного угол наклона β′ наклонного пучка - 7 параллельно-сближенных скважин к подошве - 4 уступа равенGiven the above, the inclination angle β ′ of the inclined beam - 7 parallel-parallel wells to the sole - 4 ledges is

где D_э - эквивалентный наклонному пучку - 7 скважин диаметр цилиндрического монозаряда равной потенциальной энергии применяемого ВВ, м;where D _e - equivalent to an inclined beam - 7 wells, the diameter of a cylindrical single charge equal to the potential energy of the explosive used, m;

Н - высота уступа, м;H - the height of the ledge, m;

q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³;q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ ;

γ_вв - плотность заряжания ВВ, кг/м³.γ _cc - BB loading density, kg / m ^3.

При отбойке крепких крупноблочных пород скважины в расходящихся парах размещают в двух параллельных вертикальных плоскостях, удаленных одна от другой на расстояние, равное 1-2 диаметрам, эквивалентных по энергии ВВ единичных скважин большого диаметра (фиг.4).When breaking strong coarse-grained rocks, wells in diverging pairs are placed in two parallel vertical planes, spaced one from the other by a distance equal to 1-2 diameters, equivalent in energy to explosive single wells of large diameter (Fig. 4).

Вертикальную скважину - 10 бурят в расчетной точке на рабочей площадке - 3 уступа, а наклонную скважину - 9 забуривают в параллельной вертикальной плоскости со смещением в проекции (фиг.4) точки забуривания на рабочей площадке - 3 относительно точки забуривания вертикальной скважины - 10 на площадке - 3 на величину

где l₃ - длина забойки, β₁ - угол наклона наклонной скважины - 9 к подошве - 4 уступа.Vertical borehole - 10 drilled at the calculated point on the working platform - 3 ledges, and an inclined well - 9 drilled in a parallel vertical plane with a projection offset (Fig. 4) of the drilling point on the working platform - 3 relative to the drilling point of the vertical well - 10 on the site - 3 by value

where l ₃ - the length of the stemming, β ₁ - the angle of inclination of the deviated well - 9 to the bottom - 4 ledges.

В этом случае ниже точки пересечения расходящейся пары скважин - 9 и 10 в вертикальной проекции (фиг.4) возникает Λ-образная конструкция зарядов, которая при одновременном взрыве зарядов в паре расходящихся скважин (9 и 10) работает как пара параллельно-сближенных зарядов до тех пор, пока расстояние между скважинами не превысит величины 4-6 диаметров скважин. На этом участке l_п.с (линейный размер зоны действия эффекта параллельно-сближенных зарядов), расположенном в зоне с недостаточной энергонасыщенностью, за счет эффекта взрыва параллельно-сближенных зарядов существенно возрастает выход энергии в разрушаемый массив с соответствующим повышением качества дробления.In this case, below the intersection of the diverging pair of wells - 9 and 10 in vertical projection (Fig. 4), an Λ-shaped charge structure arises, which, when the charges explode in a pair of diverging wells (9 and 10), works as a pair of parallel-charged charges up to as long as the distance between the wells does not exceed 4-6 diameters of the wells. In this section, l _ps (the linear size of the zone of action of the effect of parallel-converged charges), located in the zone with insufficient energy saturation, due to the effect of the explosion of parallel-converged charges, the energy output to the destructible mass significantly increases with a corresponding increase in the quality of crushing.

Для бурения скважин - 9 и 10 применяют стандартное промышленное буровое оборудование, заряжание и взрывание скважин - 9 и 10 производят по аналогии с предыдущими изложенными вариантами предлагаемого способа отбойки высоких уступов.For drilling wells - 9 and 10, standard industrial drilling equipment is used, loading and blasting of wells - 9 and 10 are carried out by analogy with the previous options of the proposed method for breaking high ledges.

Наклонную скважину - 9 в каждой паре скважин - 9 и 10, располагаемых в двух параллельных вертикальных плоскостях, бурят в сторону откоса - 2 уступа с наклоном к его подошве - 4 под углом β₁ таким образом, чтобы наклонная скважина - 9 в вертикальной параллельной плоскости, смещенная относительно точки забуривания вертикальной скважины - 10 в другой вертикальной параллельной плоскости на величину

пересекала в проекции (фиг.4) вертикальную скважину - 10 в точке начала заряда ВВ в этой скважине с целью получения Λ-образной конструкция зарядов парой расходящихся скважин - 9 и 10, а расчетную ЛСПП (W) - посередине.An inclined well - 9 in each pair of wells - 9 and 10, located in two parallel vertical planes, is drilled in the direction of the slope - 2 ledges with an inclination to its sole - 4 at an angle β ₁ so that the inclined well - 9 in a vertical parallel plane offset from the point of drilling a vertical well - 10 in another vertical parallel plane by

crossed in the projection (Fig. 4) a vertical well — 10 at the point of the beginning of the explosive charge in this well in order to obtain an Λ-shaped charge structure by a pair of diverging wells — 9 and 10, and the calculated LSPP (W) —in the middle.

С учетом изложенного угол наклона β₁ наклонной скважины - 9 к подошве - 4 уступаBased on the above, the inclination angle β _{1 of the} deviated well - 9 to the sole - 4 ledges

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

р - вместимость ВВ в 1 м скважины, кг/м;p - explosive capacity in 1 m of the well, kg / m;

q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м.q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m.

Таким образом, приведенный на фиг.4 вариант расположения вертикальных – 10 и наклонных - 9 скважин в параллельных вертикальных плоскостях сохраняет все преимущества способа отбойки высоких уступов парами расходящихся скважин, но при этом за счет смещения на рабочей площадке - 3 уступа точки забуривания наклонно скважины - 9 относительно точки забуривания вертикальной скважины - 10 появляется возможность частичной реализации эффекта взрыва параллельно-сближенных зарядов при одновременном инициировании зарядов в паре расходящихся скважин - 9 и 10 в параллельных плоскостях.Thus, the embodiment of vertical - 10 and deviated - 9 wells shown in Fig. 4 in parallel vertical planes retains all the advantages of the method of breaking high ledges by pairs of diverging wells, but due to the offset on the working platform - 3 ledges of the drilling point of the inclined well - 9 relative to the point of drilling a vertical well - 10 it becomes possible to partially realize the effect of an explosion of parallel-converged charges while simultaneously initiating charges in a pair of diverging wells - 9 and 10 in parallel planes.

Аналогичным образом при взрывании высоких уступов в крепких весьма крупноблочных породах с целью более равномерного насыщения энергией взрыва разрушаемого уступа предлагается вариант способа отбойки высоких уступов парами расходящихся пучков параллельно-сближенных зарядов, размещаемых в двух параллельных плоскостях, удаленных одна от другой на расстояние, равное 1-2 диаметрам, эквивалентных по энергии применяемого ВВ единичных скважин большого диаметра (фиг.5).Similarly, when blasting high ledges in strong very coarse-grained rocks with the aim of more evenly saturating the blast ledge with explosion energy, a variant of the method of breaking high ledges with pairs of diverging beams of parallel-converged charges placed in two parallel planes one from another at a distance of 1- 2 diameters equivalent in energy to the used explosives of single large-diameter wells (Fig. 5).

Вертикальный пучок - 12 сближенных скважин в одной из параллельных плоскостей бурят в расчетной отметке на рабочей площадке - 3 уступа, наклонный пучок - 11 сближенных скважин забуривают в другой параллельной вертикальной плоскости со смещением отметки забуривания на площадке - 3 вертикального пучка - 12 сближенных скважин на величину “в” в вертикальной проекции (фиг.5), равным

где l₃ - длина забойки в скважинах, β₂ - угол наклона наклонного пучка параллельно-сближенных скважин к подошве - 4 уступа.Vertical beam - 12 close wells in one of the parallel planes are drilled at the design elevation at the work site - 3 ledges, an inclined beam - 11 close wells are drilled in another parallel vertical plane with a drift mark offset at the site - 3 vertical bundles - 12 close wells by an amount “In” in vertical projection (figure 5) equal to

where l ₃ - the length of the stemming in the wells, β ₂ - the angle of inclination of the inclined beam of parallel-parallel wells to the bottom - 4 ledges.

Наклонный пучок - 11 сближенных скважин в каждой паре расходящихся пучков - 11 и 12 сближенных скважин, располагаемых в параллельных вертикальных плоскостях, бурят в сторону откоса уступа - 2 с наклоном к его подошве - 4 под углом β₂ таким образом, чтобы наклонный пучок - 11 в параллельной вертикальной плоскости, отметка забуривания которого на рабочей площадке - 4 смещена в проекции (фиг.5) относительно отметки забуривания на площадке - 4 вертикального пучка – 12 сближенных скважин в другой параллельной вертикальной плоскости на величину

пересек в проекции (фиг.5) вертикальный пучок - 12 сближенных скважин в точке начала зарядов ВВ в этом пучке с целью получения Λ-образной конструкции параллельно-сближенных зарядов, а расчетную ЛСПП (W) пересек посередине.An inclined beam - 11 close wells in each pair of diverging beams - 11 and 12 close wells located in parallel vertical planes, are drilled towards the slope of the ledge - 2 with an inclination to its sole - 4 at an angle β ₂ so that the inclined beam - 11 in a parallel vertical plane, the drilling mark of which on the working platform - 4 is shifted in the projection (Fig. 5) relative to the mark of drilling on the site - 4 vertical beams - 12 adjacent wells in another parallel vertical plane by

crossed in the projection (Fig. 5) a vertical beam — 12 close wells at the starting point of explosive charges in this beam in order to obtain an Λ-shaped structure of parallel-parallel charges, and crossed the calculated LSPP (W) in the middle.

С учетом изложенного угол наклона β₂ наклонного пучка - 11 сближенных скважин к подошве - 4 уступаIn view of the above, the inclination angle β _{2 of the} inclined beam - 11 close wells to the sole - 4 ledges

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m;

р - вместимость ВВ в 1 м скважины, кг/м;p - explosive capacity in 1 m of the well, kg / m;

q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³.q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ .

Скважины в пучках - 11 и 12 заряжают взрывчатым веществом, располагая боевики в сближенных скважинах вертикального пучка - 12 в верхней части зарядов, а в скважинах наклонного пучка - 11 с обоих концов зарядов. После выполнения операций забойки в скважинах вертикального - 12 и наклонного - 11 пучков сближенных скважин производят одновременное инициирование зарядов ВВ в пучках, применяя одну из систем неэлектрического инициирования.The boreholes - 11 and 12 are charged with explosive, placing the militants in the adjacent wells of the vertical beam - 12 in the upper part of the charges, and in the wells of the inclined beam - 11 from both ends of the charges. After the operations of stemming in the wells of vertical - 12 and deviated - 11 bundles of close wells, explosive charges in the bundles are simultaneously initiated using one of the non-electric initiation systems.

Λ-образная конструкция сближенных зарядов (фиг.5) при одновременном взрыве зарядов в паре расходящихся пучков - 11 и 12 параллельно-сближенных скважин работает на участке l_п.с (фиг.5) как единая система параллельно-сближенных зарядов до тех пор, пока расстояние между пучками наклонных -11 и вертикальных - 12 сближенных скважин не превысит величины 4-6 D_э, где D_э - диаметр эквивалентного пучку скважин цилиндрического монозаряда равной потенциальной энергии применяемого ВВ.Λ-shaped design of proximate charges (Fig. 5) with a simultaneous explosion of charges in a pair of diverging beams - 11 and 12 of parallel-proximate wells works on the plot l _PS (Fig. 5) as a single system of parallel-proximate charges until until the distance between the bunches of inclined -11 and vertical - 12 close wells does not exceed 4-6 D _e , where D _e is the diameter of the equivalent to the bundle of cylindrical mono charge equal to the potential energy of the explosive used.

На фиг.6 приведена объемная схема вариантов способа отбойки высоких уступов расходящимися парами - 15 и 16 скважин (пучков сближенных скважин), расположенных в двух параллельных вертикальных плоскостях - 13 и 14.Figure 6 shows the volumetric diagram of the options for the method of breaking high ledges with diverging pairs of 15 and 16 wells (bundles of closely spaced wells) located in two parallel vertical planes - 13 and 14.

Таким образом, расположение расходящихся пар пучков параллельно-сближенных скважинных зарядов в двух вертикальных параллельных плоскостях позволяет за счет возникновения Λ-образной конструкции сближенных зарядов реализовать в зоне нерегулируемого дробления эффект действия взрыва параллельно-сближенных зарядов, существенно увеличить выход энергии взрыва в разрушаемый массив с соответствующим повышением качества дробления.Thus, the arrangement of diverging pairs of beams of parallel-approximated borehole charges in two vertical parallel planes allows the effect of the explosion of parallel-parallel charges to be realized in the unregulated fragmentation zone due to the Λ-shaped design of the approximated charges, to significantly increase the energy output of the explosion into the destructible array with the corresponding improving the quality of crushing.

Таким образом, предлагаемый способ взрывной отбойки высоких уступов на открытых горных работах путем замены скважин большого диаметра парами расходящихся скважин (пучков параллельно-сближенных скважин) меньшего диаметра, эквивалентных по энергии применяемого ВВ скважине большого диаметра, позволяет без дополнительных капитальных затрат на приобретение дополнительного бурового оборудования и обновление ассортимента взрывчатых веществ производить отбойку высоких уступов с достижением необходимой степени дробления и качественной проработки подошвы.Thus, the proposed method for explosive breaking of high ledges in open cast mining by replacing large diameter wells with pairs of diverging wells (bundles of parallel-proximal wells) of smaller diameter, equivalent in energy to the used explosive well of large diameter, allows without additional capital costs for the purchase of additional drilling equipment and updating the range of explosives to break high ledges with the achievement of the necessary degree of crushing and high-quality rorabotki soles.

При этом одна скважина (пучок сближенных скважин) в паре бурится вертикально, а вторая скважина (пучок сближенных скважин) - с наклоном к подошве уступа под таким углом, чтобы расчетная величина ЛСПП высокого уступа пересекалась наклонной скважиной (наклонным пучком сближенных скважин) посередине. Расстояние между точками забуривания скважин (пучков сближенных скважин) на рабочей площадке уступа составляет 4-6 диаметра скважин (или 4-6 диаметра скважин, эквивалентных по энергии применяемых ВВ пучку сближенных скважин).At the same time, one well (a bundle of proximate wells) in a pair is drilled vertically, and the second well (a bundle of proximate wells) is inclined to the bottom of the ledge at such an angle that the calculated LSPP of a high ledge intersects an inclined well (an inclined bundle of proximate wells) in the middle. The distance between the drilling points of wells (bundles of closely spaced wells) on the working platform of the ledge is 4-6 diameters of wells (or 4-6 diameters of wells equivalent in energy to the explosives used in a bundle of parallel wells).

С целью более равномерного распределения энергии взрыва предложены варианты размещения наклонных и вертикальных скважин (пучков) соответственно в параллельных вертикальных плоскостях.In order to more evenly distribute the energy of the explosion, variants of placement of deviated and vertical wells (beams) in parallel vertical planes, respectively, are proposed.

Эффективность ведения БВР в предлагаемом способе взрывной отбойки высоких уступов на карьерах объясняется не только геометрией расположения зарядов ВВ в парах расходящихся скважин (пучков сближенных скважин), позволяющих также использовать эффект действия взрыва параллельно-сближенных зарядов в зонах с недостаточной энергонасыщенностью разрушения, но и способом инициирования вертикальных и наклонных зарядов в парах расходящихся скважин (пучков сближенных скважин), позволяющим реализовать направленное и менее энергоемкое разрушение массива по линии ЛСПП, а также эффектом увеличения производительности бурения за счет различного характера изменения скорости бурения и объема бурения при замене одной скважины большого диаметра расходящейся парой скважин меньшего диаметра.The effectiveness of conducting explosive blasting in the proposed method of explosive blasting of high ledges in quarries is explained not only by the geometry of the location of explosive charges in pairs of diverging wells (bundles of proximal wells), which also allows using the effect of the explosion of parallel-proximal charges in areas with insufficient energy saturation of fracture, but also by the initiation method vertical and inclined charges in pairs of diverging wells (bundles of closely spaced wells), allowing for directional and less energy-intensive destruction e LSPP array of lines, as well as the effect of increasing the productivity of drilling through different nature change drilling speed and volume of drilling one well by replacing large diameter diverging pair of smaller diameter boreholes.

Claims (7)

1. Способ взрывной отбойки горных пород на открытых разработках, включающей в себя бурение нисходящих скважин, их заряжание и взрывание, отличающийся тем, что отбойку горных пород ведут парами расходящимися скважин, пробуренных с рабочей площадки уступа в вертикальной плоскости, в которой одну скважину в каждой паре скважин бурят перпендикулярно к подошве уступа, а вторую - в сторону откоса уступа с наклоном к его подошве под углом1. The method of explosive rock breaking in opencast mining, including drilling downhole wells, loading and blasting, characterized in that the rock breaking is carried out by pairs of diverging wells drilled from the working platform of the ledge in a vertical plane, in which one well in each a pair of wells are drilled perpendicular to the bottom of the ledge, and the second - towards the slope of the ledge with an angle to the bottom of the ledge

Н - высота уступа, м;H - the height of the ledge, m; d — диаметр скважины в паре расходящихся скважин, м;d - well diameter in a pair of diverging wells, m; q - расчетный удельный расход ВВ для данной породы и заданном качестве дробления, кг/м³;q is the calculated specific consumption of explosives for a given rock and a given quality of crushing, kg / m ³ ; γ_вв - плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м³.γ _cc - the density of explosive loading in the well, kg / m ^3. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при одновременном взрыве зарядов ВВ в паре расходящихся скважин инициирование зарядов в вертикальных скважинах производят от их устья, а зарядов в наклонных скважинах - с обоих концов зарядов.2. The method according to claim 1, characterized in that with the simultaneous explosion of explosive charges in a pair of diverging wells, charges are initiated in vertical wells from their mouth, and charges in deviated wells are from both ends of the charges. 3. Способ взрывной отбойки горных пород на открытых разработках, включающий в себя бурение нисходящих скважин, их заряжание и взрывание, отличающийся тем, что отбойку пород ведут парами расходящихся пучков параллельно-сближенных скважин, пробуренных с рабочей площадки уступа в вертикальной плоскости, в которой один пучок скважин бурят перпендикулярно подошве уступа, а второй пучок бурят в сторону откоса уступа с наклоном к его подошве под углом3. A method of blasting rock formations in open pits, including drilling downhole wells, loading and blasting, characterized in that the rocks are blasted in pairs of diverging beams of parallel-parallel wells drilled from the working platform of the ledge in a vertical plane in which one the beam is drilled perpendicular to the bottom of the ledge, and the second beam is drilled towards the slope of the ledge with an angle to the bottom of the ledge

где D_э - диаметр цилиндрического монозаряда, эквивалентного по энергии применяемого ВВ наклонному пучку скважинных зарядов, м;where D _e is the diameter of the cylindrical single charge, equivalent in energy to the explosive used to the inclined beam of borehole charges, m; Н — высота уступа, м;H - the height of the ledge, m; q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³;q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ ; γ_вв - плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м³.γ _cc - the density of explosive loading in the well, kg / m ^3. 4. Способ взрывной отбойки горных пород на открытых разработках, включающий в себя бурение нисходящих скважин, их заряжание и взрывание, отличающийся тем, что отбойку ведут парами расходящихся скважин, пробуренных с рабочей площадки уступа в вертикальной плоскости, в которой одну скважину в каждой паре бурят перпендикулярно к подошве уступа, а вторую - в сторону откоса уступа с наклоном к его подошве, при этом вертикальную и наклонную скважины каждой пары скважин располагают в параллельных вертикальных плоскостях, удаленных друг от друга на расстояние, равное 1-2 диаметра скважины, эквивалентной по энергии применяемого ВВ паре расходящихся скважин.4. A method of blasting rock formations in open pits, including drilling downhole wells, loading and blasting, characterized in that the blasting is carried out by pairs of diverging wells drilled from the working platform of the ledge in a vertical plane in which one well in each pair is drilled perpendicular to the bottom of the ledge, and the second to the side of the slope of the ledge with an inclination to its sole, while the vertical and deviated wells of each pair of wells are located in parallel vertical planes that are remote from each other a distance equal to 2/1 the diameter of the borehole, the energy equivalent of the applied BB pair of diverging holes. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что наклонную скважину каждой пары скважин бурят в сторону откоса уступа с наклоном к его подошве под углом5. The method according to claim 4, characterized in that the deviated well of each pair of wells is drilled towards the slope of the ledge with an angle to its sole at an angle

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m; р - вместимость ВВ в 1 м скважины, кг/м;p - explosive capacity in 1 m of the well, kg / m; q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³.q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ . 6. Способ взрывной отбойки горных пород на открытых разработках, включающий в себя бурение нисходящих скважин, их заряжание и взрывание, отличающийся тем, что отбойку пород ведут парами расходящихся пучков параллельно-сближенных скважин, пробуренных с рабочей площадки уступа в вертикальной плоскости, в которой один пучок скважин бурят перпендикулярно подошве, а второй - в сторону откоса под углом к его подошве, при этом вертикальные и наклонные пучки каждой пары пучков располагают в параллельных вертикальных плоскостях, удаленных друг от друга на расстояние, равное 1-2 диаметра скважины, эквивалентной по энергии применяемого ВВ паре расходящихся скважин.6. A method of blasting rock formations in open pits, including drilling downhole wells, loading and blasting, characterized in that the rocks are blasted in pairs of diverging beams of parallel-parallel wells drilled from the working platform of the ledge in a vertical plane in which one the wellbore is drilled perpendicular to the sole, and the second is drilled towards the slope at an angle to the sole, while the vertical and inclined bundles of each pair of bundles are placed in parallel vertical planes, remote from each other each other at a distance equal to 1-2 well diameters, equivalent in energy to the explosive used by a pair of diverging wells. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что наклонный пучок скважин в паре расходящихся пучков скважин бурят в сторону откоса уступа с наклоном к его подошве под углом7. The method according to claim 6, characterized in that the inclined well bundle in a pair of diverging well bundles is drilled towards the escarpment of the ledge with an angle to its sole at an angle

где Н - высота уступа, м;where H is the height of the ledge, m; р - вместимость ВВ в 1 м скважины, кг/м;p - explosive capacity in 1 m of the well, kg / m; q - расчетный удельный расход ВВ, кг/м³.q is the calculated specific consumption of explosives, kg / m ³ .

Images