RU2317521C1 - Method for blasting of benches in hindered conditions - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry, in, development of hard rock masses in hindered conditions, when the throw-off of the exploded rock mass only under the high wall is probable and it is necessary to prevent the spread of pieces upward and on sides, at separation of the flanks of deep rock extraction in highway engineering, blasting operations near electric power lines, etc.

SUBSTANCE: the method for blasting of benches in hinged conditions consists in drilling of blast bore-holes, charging of them, placing of a mat composed of interconnected automobile tires on the bench surface, fastening of it to tie rods installed in not deep bore-holes with the aid of rope or thin chains, and blasting of the rocks. The shelter is placed on the bench surface only and made of two layers, to this end, the mat is composed of worn-out automobile tires with a shift of adjacent rows by half of their diameter, it is placed on a metal net, and the bore-hole charges are made with an air cushion in the lower part, for example, of foam polystyrene.

EFFECT: enhanced safety of blasting operations due to prevention of spread of the rock pieces at blast loosening of rocks in all directions, except the high wall, due to the use of a shelter and a special explosive charge construction.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке крепких горных пород в стесненных условиях, когда возможен сброс взрываемой горной массы только под откос уступа и необходимо исключить разброс кусков вверх и в стороны, при разноске бортов глубоких скальных выемок в дорожном строительстве, взрывных работах вблизи ЛЭП и т.д.The invention relates to the field of mining, in particular to the development of strong rocks in cramped conditions, when it is possible to discharge the blasted rock mass only at the escarpment of the ledge and it is necessary to exclude the spread of pieces up and to the sides, when posting the sides of deep rocky excavations in road construction, blasting near power lines, etc.

При взрывании уступов в стесненных условиях, когда необходимо уменьшить или исключить совсем разлет кусков горной породы в каком-либо направлении, наиболее распространенным способом защиты от разлета кусков горной породы является установка над взрываемой поверхностью специальных укрытий различных конструкций /1/. Основными их недостатками являются укрытие небольших площадей и малая оборачиваемость.When exploding ledges in cramped conditions, when it is necessary to reduce or completely eliminate the expansion of pieces of rock in any direction, the most common way to protect against expansion of pieces of rock is to install special shelters of various designs over the blasted surface / 1 /. Their main disadvantages are the shelter of small areas and low turnover.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является способ взрывания уступов под укрытием, включающий бурение взрывных скважин, их заряжание, укрытие взрываемого объема и взрывание горных пород, в котором после зарядки скважин на откос и поверхность уступа размещают укрытие в виде мата, составленного из соединенных между собой автомобильных шин, и закрепляют его за анкеры, установленные в неглубоких скважинах, с помощью канатов или тонких цепей, при этом на подошве уступа должна оставаться часть мата размером в 1-2 шины; после этого производят монтаж взрывной сети поверх укрытия и взрывают укрытый уступ /2/.The closest to the essence of the problem to be solved is a method of blasting ledges under a shelter, including drilling blast holes, loading them, covering the blasting volume and blasting rocks, in which, after charging the wells on the slope and the ledge surface, a shelter is placed in the form of a mat composed of interconnected automobile tires, and fix it to anchors installed in shallow wells, using ropes or thin chains, while at the bottom of the ledge there should be a part of the mat with a size of 1-2 tires; after that, the explosive network is mounted on top of the shelter and the covered ledge is blown up / 2 /.

Недостатком этого способа является необходимость укрытия всего взрываемого объема пород, что влечет большой расход материалов и в то же время допускает выброс кусков породы в зазор между шинами и через внутреннее отверстие шин.The disadvantage of this method is the need to shelter the entire explosive volume of the rocks, which entails a large consumption of materials and at the same time allows the ejection of pieces of rock into the gap between the tires and through the inner hole of the tires.

Технической задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является повышение безопасности взрывных работ за счет полного исключения разлета кусков породы при взрывном рыхлении пород во всех направлениях, кроме откоса уступа, за счет применения укрытия и специальной конструкции заряда ВВ.The technical problem to be solved by the proposed invention is to increase the safety of blasting operations by completely eliminating the expansion of pieces of rock during explosive loosening of rocks in all directions, except for the slope of the ledge, through the use of a shelter and a special explosive charge design.

Поставленная задача достигается тем, что в способе взрывания уступов под укрытием, включающем бурение взрывных скважин, их заряжание, размещение на уступе укрытия в виде мата, составленного из соединенных между собой автомобильных шин, закрепление его за анкеры, установленные в неглубоких скважинах, с помощью канатов или тонких цепей и взрывание горных пород, согласно изобретению укрытие размещают только на поверхности уступа и выполняют двухслойным, для этого мат из изношенных автомобильных шин составляют со смещением соседних рядов шин на половину их диаметра, размещая его на металлическую сетку, а скважинные заряды выполняют с воздушной подушкой в нижней части, например, из вспененного полистирола.The problem is achieved in that in the method of blasting ledges under the shelter, including drilling blast holes, loading them, placing on the ledge of the shelter in the form of a mat composed of interconnected car tires, fixing it to anchors installed in shallow wells, using ropes or thin chains and rock blasting, according to the invention, the shelter is placed only on the surface of the ledge and is double-layered, for this mat from worn-out car tires are made with the displacement of adjacent rows of tires in half of their diameter, placing it on a metal mesh, and borehole charges are performed with an air cushion in the lower part, for example, of expanded polystyrene.

Реализация способа представлена на схемах.The implementation of the method is presented in the diagrams.

На фиг.1 представлена схема размещения укрытия над взрывными скважинами; на фиг.2 изображено укрытие в плане; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 показаны видеокадры развития взрыва скважинных зарядов с воздушной подушкой из вспененного полистирола под зарядом.Figure 1 presents the layout of the shelter above the blast holes; figure 2 shows the shelter in plan; figure 3 is a section aa in figure 1; figure 4 shows the video frame of the explosion of borehole charges with an air cushion of expanded polystyrene under charge.

Способ взрывания уступов под укрытием осуществляют следующим образом.The method of blasting ledges under the shelter is as follows.

Уступ 1 обуривают взрывными скважинами 2 и производят их зарядку, размещая в нижней части скважин 2 воздушную подушку 3. Высоту воздушной подушки 3 и способ ее исполнения выбирают, например, согласно рекомендациям, изложенным в работе /3/, в которой установлено, что наиболее практичным и надежным оказалось использование вспененного полистирола.The step 1 is drilled with blast holes 2 and charged, placing an air cushion 3 at the bottom of the wells 2. The height of the air cushion 3 and the method of its execution are chosen, for example, according to the recommendations set forth in / 3 /, which established that the most practical and the use of expanded polystyrene proved to be reliable.

После размещения воздушной подушки 3 формируют заряд ВВ 4 на расчетную высоту, размещая в нем промежуточный детонатор 5 на детонирующем шнуре (ДШ) или волноводе 6. После этого формируют забойку 7, оставляя в устье скважины место для размещения свернутого в кольцо ДШ или волновода, чтобы не повредить их при размещении укрытия.After placing the air cushion 3, the explosive charge 4 is formed at the calculated height by placing an intermediate detonator 5 in it on a detonating cord (LH) or waveguide 6. After this, a clog 7 is formed, leaving a place at the wellhead for placement of the LH or waveguide rolled into a ring so that Do not damage them when placing shelter.

После зарядки взрывных скважин 2 уступ 1 готовят к взрыву, для чего на его поверхности размещают газопроницаемое укрытие, состоящее из двух слоев: нижнего слоя 8, выполненного, например, из металлической сетки или изношенных решет грохотов с соответствующими размерами ячей, и верхнего слоя 9, представляющего собой мат, составленный из изношенных автомобильных шин. Его собирают из отдельных изношенных шин 10, размещая их так, чтобы шины соседнего ряда были смещены на половину их диаметра. Это обеспечивает более компактное расположение шин и уменьшение размеров зазора между ними. Для соединения шин 10 в мате 9 на них диаметрально противоположно, крест-накрест закрепляют хомуты 11 из полосового металла, снабженные соединительными элементами 12, например крюками и серьгами. Соединение изношенных шин 10 элементами 12 через хомуты 11 позволяет при возникновении нагрузок в момент взрыва использовать для их поглощения упругую деформацию шин 10.After charging the blast holes 2, ledge 1 is prepared for an explosion, for which a gas-tight shelter is placed on its surface, consisting of two layers: a lower layer 8, made, for example, of a metal mesh or worn screen sieves with appropriate cell sizes, and the upper layer 9, representing a mat composed of worn-out car tires. It is assembled from individual worn tires 10, placing them so that the tires of the next row are offset by half their diameter. This provides a more compact arrangement of tires and reducing the size of the gap between them. To connect the tires 10 in the mat 9, they are diametrically opposed, clamps 11 made of strip metal, equipped with connecting elements 12, for example, hooks and earrings, are criss-cross. The connection of the worn-out tires 10 by the elements 12 through the clamps 11 makes it possible to use the elastic deformation of the tires 10 to absorb them at the moment of explosion.

Укладывают оба слоя укрытия последовательно, например, с помощью крана так, чтобы края матов располагались на 1,5-2,0 м далее края взрываемого участка уступа. Верхний слой укрытия 9 закрепляют за анкеры 13 с помощью канатов или цепей 14.Place both layers of the cover in sequence, for example, using a crane so that the edges of the mats are located 1.5-2.0 m further than the edge of the blasting section of the ledge. The upper layer of the shelter 9 is fixed to the anchors 13 using ropes or chains 14.

После размещения укрытия на уступе всю технику и рабочих удаляют за пределы опасной зоны и приступают к монтажу взрывной сети. Для этого через отверстия в шинах 10 или в зазор между ними из скважин 2 через сетку 8 извлекают концы ДШ или волноводов 6 от промежуточных детонаторов 5 и монтируют взрывную сеть поверх укрытия.After placing the shelter on the ledge, all the equipment and workers are removed outside the danger zone and proceed with the installation of the explosive network. To do this, through the holes in the tires 10 or into the gap between them from the wells 2 through the grid 8, the ends of the DS or waveguides 6 are removed from the intermediate detonators 5 and the explosive network is mounted on top of the shelter.

Процесс развития взрыва и движения взорванной горной массы при отбойке в случае применения зарядов с воздушной подушкой, как отмечено в работе /3/, происходит так, что взорванная горная масса перемещается параллельно плоскости рабочей площадки уступа, без подъема вверх, тогда как при взрыве зарядов сплошной конструкции и при других известных конструкциях колонковых зарядов значительная часть раздробленных пород продуктами взрыва перемещается вертикально вверх.The process of the development of the explosion and the movement of the blasted rock mass during blasting in the case of using charges with an air cushion, as noted in / 3 /, occurs so that the blasted rock mass moves parallel to the plane of the working platform of the ledge, without lifting upwards, whereas when the blasts of charges are solid structures and other known designs of core charges, a significant part of the crushed rocks by the products of the explosion moves vertically upward.

Наши экспериментальные взрывы подтвердили этот тезис. Разлет вверх и в стороны кусков горной массы происходит только со стороны забойки скважин. Для полного предотвращения разлета кусков породы вверх и в других направлениях, кроме откоса уступа, и применяется двухслойное укрытие поверхности уступа. Эластичность укрытия из шин за счет упругости шин при вспучивании взрываемой породы не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно обхватывается матом и удерживается им в компактном состоянии, а мелкие куски удерживаются нижним слоем-сеткой 8. Одновременно возникнет горизонтальная нагрузка на мат верхнего слоя укрытия 9, но его смещению будут препятствовать анкеры 13 через канаты или цепи 14. Проушины 15 препятствуют соскальзыванию канатов или цепей 14 с анкеров 13.Our experimental explosions confirmed this thesis. Scattering up and to the side of pieces of rock mass occurs only from the side of the stemming wells. To completely prevent the spread of pieces of rock up and in other directions, except for the slope of the ledge, a two-layer shelter is used for the surface of the ledge. The elasticity of the shelter from the tires due to the elasticity of the tires during expansion of the blasted rock does not allow tearing apart individual pieces from the total mass, the loosened rock mass is tightly wrapped around the mat and held in a compact state, and small pieces are held by the lower layer of mesh 8. At the same time, a horizontal load on the mat the upper layer of the shelter 9, but its displacement will be prevented by the anchors 13 through the ropes or chains 14. The eyes 15 prevent slipping of the ropes or chains 14 from the anchors 13.

При достаточно большой длине канатов или цепей 14 они при резком натяжении также амортизируют рывок на укрытие. Кроме того, каждая отдельная шина будет при нагрузке деформироваться в различных направлениях, также смягчая общую ударную нагрузку взрыва на мат. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия, уравновешивает силу взрывного удара.With a sufficiently long length of the ropes or chains 14, they, with a sharp tension, also absorb the jerk for shelter. In addition, each individual tire will deform in different directions under load, while also mitigating the overall impact load of the explosion on the mat. The inertial resistance of the compact mass of the rock, reinforced by the mass of the shelter, balances the force of the explosive shock.

После взрыва укрытие с помощью канатов или цепей 14, снятых с анкеров 13, стягивают с поверхности горной массы бульдозером. При затруднениях его разъединяют и по частям убирают с горной массы. Для очередного взрыва используют те же канаты или цепи 14.After the explosion, the shelter with the help of ropes or chains 14, removed from the anchors 13, is pulled from the surface of the rock mass with a bulldozer. In case of difficulty, it is disconnected and partially removed from the rock mass. For the next explosion using the same ropes or chains 14.

Таким образом, заявляемый способ взрывания уступов под укрытием обеспечивает отбойку горных пород с направленным разбросом кусков только под откос уступа, исключая разброс в других направлениях, специальной конструкцией заряда и двухслойным укрытием, позволяя тем самым решить поставленную задачу.Thus, the inventive method of blasting ledges under the shelter provides breaking rocks with directional spread of pieces only under the slope of the ledge, excluding spread in other directions, with a special charge design and two-layer shelter, thereby allowing to solve the problem.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки.Sources of information taken into account when preparing the application.

1. Инструкция по производству взрывных работ с защитными укрытиями. - М.: ЦПЭС, 1987.1. Instructions for the production of blasting with protective shelters. - M.: CPES, 1987.

2. Патент Российской Федерации №2265796 МКИ 7 F42D 5/05 (прототип).2. Patent of the Russian Federation No. 2265796 MKI 7 F42D 5/05 (prototype).

3. Жунусов К. Отбойка скальных пород зарядами с воздушной подушкой. Алма-Ата, Наука, 1979. С.33, 47-52, 80-81.3. Zhunusov K. Rock breaking with charges with an air cushion. Alma-Ata, Nauka, 1979. S.33, 47-52, 80-81.

Claims (1)

Способ взрывания уступов под укрытием, включающий бурение взрывных скважин, их заряжание, размещение на уступе укрытия в виде мата, составленного из соединенных между собой автомобильных шин, закрепление его за анкеры, установленные в неглубоких скважинах, с помощью канатов или тонких цепей и взрывание горных пород, отличающийся тем, что укрытие размещают только на поверхности уступа и выполняют двухслойным, для этого мат из изношенных автомобильных шин составляют со смещением соседних рядов шин на половину их диаметра, размещая его на металлическую сетку, а скважинные заряды выполняют с воздушной подушкой в нижней части, например из вспененного полистирола.A method of blasting ledges under a shelter, including drilling blast holes, loading them, placing on a ledge a shelter in the form of a mat composed of interconnected car tires, securing it to anchors installed in shallow wells using ropes or thin chains and blasting rocks characterized in that the shelter is placed only on the surface of the ledge and is double-layered, for this a mat of worn-out car tires is made with offset adjacent rows of tires by half their diameter, placing it on m metal mesh, and borehole charges are performed with an air cushion in the lower part, for example, of expanded polystyrene.

Images