RU2455613C1 - Method for explosion of rocks with solid inclusions - Google Patents

Method for explosion of rocks with solid inclusions Download PDF

Info

Publication number
RU2455613C1
RU2455613C1 RU2010154476/03A RU2010154476A RU2455613C1 RU 2455613 C1 RU2455613 C1 RU 2455613C1 RU 2010154476/03 A RU2010154476/03 A RU 2010154476/03A RU 2010154476 A RU2010154476 A RU 2010154476A RU 2455613 C1 RU2455613 C1 RU 2455613C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wells
additional
inclusions
main
rocks
Prior art date
Application number
RU2010154476/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Владимирович Дугарцыренов (RU)
Аркадий Владимирович Дугарцыренов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ)
Priority to RU2010154476/03A priority Critical patent/RU2455613C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2455613C1 publication Critical patent/RU2455613C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: blasting.
SUBSTANCE: method includes drilling vertical main wells, definition of a contour in plan and soil elevations of solid inclusions along the depth of the main wells, drilling additional vertical wells inside the contour of inclusions, charging main and additional wells with explosive charges, with placement of explosive charges in additional wells inside their inclusions and their blasting. Selection of explosive charge parameters for charging additional wells is carried out by the value of product of explosive detonation speed and explosive charge diameter defined from the ratio.
EFFECT: higher efficiency of solid inclusions grinding.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам взрывания горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах. Такие включения могут быть представлены пропластками (прослойками) крепких пород во вмещающих менее крепких породах, различными линзообразными образованиями, в том числе многолетней (вечной) мерзлоты внутри талых скальных и полускальных пород, и другими образованиями.The invention relates to the mining industry, and in particular to methods of blasting rocks with solid inclusions in open cast mining. Such inclusions can be represented by interlayers (interlayers) of hard rocks in enclosing less strong rocks, various lenticular formations, including permafrost (permafrost) inside melt rock and half-rock, and other formations.

Известен способ взрывания горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающий бурение вертикальных основных скважин, определение в процессе их бурения наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений по глубине основных скважин, бурение вертикальных дополнительных скважин внутри контура включений, заряжание основных и дополнительных скважин зарядами взрывчатого вещества (ВВ) с размещением зарядов ВВ в дополнительных скважинах внутри включений и взрывание зарядов ВВ [1]. Способ предназначен для взрывания пород с линзообразными включениями вечной мерзлоты, но может быть распространен и на взрывание пород с другими твердыми включениями, например, кремнистых или известковистых прожилковых линз, хаотически расположенных в массиве основной породы.A known method of blasting rocks with solid inclusions in open cast mining, including drilling vertical main wells, determining during their drilling the presence of solid inclusions in enclosing less strong rocks, the outline in plan and marks of the roof and soil of these inclusions along the depth of the main wells, drilling vertical additional wells inside the inclusion circuit, loading primary and secondary wells with explosive charges with explosive charges in additional wells inside the inclusion and blasting explosive charges [1]. The method is intended for blasting rocks with lenticular inclusions of permafrost, but can be extended to blasting rocks with other solid inclusions, for example, siliceous or calcareous streaky lenses randomly located in the bulk of the main rock.

Данный способ не обеспечивает достаточной эффективности дробления различных твердых включений, так как не предусматривает выбор рационального типа ВВ для заряжания дополнительных скважин и не учитывает совокупность основных свойств вмещающих пород, включений и применяемых ВВ.This method does not provide sufficient crushing efficiency for various solid inclusions, since it does not provide for the selection of a rational type of explosive for loading additional wells and does not take into account the totality of the basic properties of the host rocks, inclusions and the explosives used.

Ближайшим техническим решением к заявленному является способ взрывания горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающий бурение вертикальных основных скважин, определение в процессе их бурения наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений по глубине основных скважин, бурение вертикальных дополнительных скважин внутри контура включений, заряжание основных и дополнительных скважин зарядами взрывчатого вещества (ВВ) с размещением зарядов ВВ в дополнительных скважинах внутри включений и взрывание зарядов ВВ, причем выбор параметров заряда ВВ для заряжания дополнительных скважин осуществляют по величине скорости детонации ВВ, определяемой из соотношенияThe closest technical solution to the claimed one is a method of blasting rocks with solid inclusions in open pit mining, including drilling vertical main wells, determining during their drilling the presence of solid inclusions in enclosing less strong rocks, the contour in plan and the marks of the roof and soil of these inclusions in depth main wells, drilling of vertical additional wells inside the inclusion circuit, loading of the main and additional wells with explosive charges (explosives) with the placement of charges The additional holes and inclusions in blasting explosive charge, the explosive charge and the choice of parameters for loading of additional wells performed largest explosive detonation velocity determined from the relationship

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где D∂ - скорость детонации ВВ для заряжания дополнительных скважин, м/с; D0 - скорость детонации ВВ для заряжания основных скважин, м/с;

Figure 00000002
- предел прочности пород твердого включения на растяжение, Па;
Figure 00000003
- предел прочности вмещающих пород на растяжение, Па [2].where D ∂ is the detonation velocity of the explosives for loading additional wells, m / s; D 0 - explosive detonation speed for loading the main wells, m / s;
Figure 00000002
- tensile strength of rocks of solid inclusion in tension, Pa;
Figure 00000003
- tensile strength of the host rocks in tension, Pa [2].

Указанный способ учитывает свойства вмещающих пород и включений, но параметры зарядов ВВ в дополнительных скважинах выражаются только через скорость его детонации. В то же время не принимается во внимание такой важнейший параметр заряда ВВ, как его диаметр, что существенно ограничивает выбор параметров заряда ВВ. Можно, в частности, использовать в основных и дополнительных скважинах один и тот же тип ВВ с одинаковыми скоростями детонации, но при этом изменить соответствующим образом диаметр дополнительных скважин.The specified method takes into account the properties of the host rocks and inclusions, but the parameters of explosive charges in additional wells are expressed only through the speed of its detonation. At the same time, such an important explosive charge parameter as its diameter is not taken into account, which significantly limits the choice of explosive charge parameters. It is possible, in particular, to use the same type of explosive with the same detonation velocities in the main and additional wells, but at the same time change the diameter of the additional wells accordingly.

Задачей изобретения является повышение эффективности взрывания горных пород с различными твердыми включениями, размещенными во вмещающих менее крепких породах.The objective of the invention is to increase the efficiency of blasting rocks with various solid inclusions located in the enclosing less strong rocks.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности дробления различных твердых включений за счет учета основных свойств вмещающих пород, включений и применяемых ВВ, а также диаметров зарядов ВВ в основных и дополнительных скважинах.The technical result achieved in this case is to increase the crushing efficiency of various solid inclusions by taking into account the basic properties of the host rocks, inclusions and explosives used, as well as the diameters of explosive charges in the main and additional wells.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе взрывания горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающем бурение вертикальных основных скважин, определение в процессе их бурения наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений по глубине основных скважин, бурение вертикальных дополнительных скважин внутри контура включений, заряжание основных и дополнительных скважин зарядами взрывчатого вещества (ВВ) с размещением зарядов ВВ в дополнительных скважинах внутри включений и взрывание зарядов ВВ, согласно изобретению выбор параметров заряда ВВ для заряжания дополнительных скважин осуществляют по величине произведения скорости детонации ВВ и диаметра заряда ВВ, определяемого из соотношенияThe specified technical result is achieved by the fact that in the known method of blasting rocks with solid inclusions in open pit mining, including drilling vertical main wells, determining during their drilling the presence of solid inclusions in enclosing less strong rocks, the outline in plan and the marks of the roof and soil of these inclusions along the depth of the main wells, drilling of vertical additional wells inside the circuit of inclusions, loading of the main and additional wells with explosive charges (explosives) with placement explosive charges in additional wells inside the inclusions and explosive explosive charges, according to the invention, the choice of explosive charge parameters for charging additional wells is carried out according to the product of the detonation velocity of the explosive and the diameter of the explosive charge, determined from the ratio

Figure 00000004
Figure 00000004

где

Figure 00000005
; d∂ - диаметр дополнительных скважин, м; d0 - диаметр основных скважин, m; D∂ - скорость детонации ВВ для заряжания дополнительных скважин, м/с; D0 - скорость детонации ВВ для заряжания основных скважин, м/с;
Figure 00000006
- предел прочности пород твердого включения на растяжение, Па;
Figure 00000007
- предел прочности вмещающих пород на растяжение, Па.Where
Figure 00000005
; d ∂ is the diameter of additional wells, m; d 0 - the diameter of the main wells, m; D ∂ — detonation velocity of explosives for loading additional wells, m / s; D 0 - explosive detonation speed for loading the main wells, m / s;
Figure 00000006
- tensile strength of rocks of solid inclusion in tension, Pa;
Figure 00000007
- tensile strength of the enclosing rocks, Pa.

Кроме того, дополнительные скважины бурят глубинойIn addition, additional wells are drilled in depth

Figure 00000008
Figure 00000008

где

Figure 00000009
, м;
Figure 00000010
- отметка почвы твердого включения по глубине основных скважин, между которыми расположена соответствующая дополнительная скважина, м; n - число основных скважин, между которыми расположена соответствующая дополнительная скважина;
Figure 00000011
- плотность заряжания ВВ, кг/м3;
Figure 00000012
- показатель изоэнтропы ВВ в дополнительных скважинах.Where
Figure 00000009
, m;
Figure 00000010
- mark of solid inclusion soil along the depth of the main wells, between which the corresponding additional well is located, m; n is the number of main wells between which the corresponding additional well is located;
Figure 00000011
- loading density of explosives, kg / m 3 ;
Figure 00000012
- indicator of isentropes of explosives in additional wells.

В указанную в самостоятельном пункте формулы изобретения совокупность признаков включены все признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для получения технического результата.The set of features indicated in the independent claim, includes all the features, each of which is necessary, and all together are sufficient to obtain a technical result.

Определение в процессе бурения основных скважин наличия твердых включений, их контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений по глубине скважин позволяет установить параметры залегания включений внутри разрушаемого массива, в том числе их мощность по глубине конкретных скважин, а также скорректировать конструкцию и параметры зарядов ВВ в основных скважинах. Расположение дополнительных скважин внутри контура в плане твердых включений, с учетом уже найденных параметров их залегания, гарантирует размещение зарядов ВВ в дополнительных скважинах внутри включений по всей их площади в пределах взрываемого блока.The determination of the presence of solid inclusions in the process of drilling the main wells, their contour in plan and the marks of the roof and soil of these inclusions by the depth of the wells makes it possible to establish the parameters of the occurrence of inclusions inside the destructible array, including their power along the depth of specific wells, as well as to adjust the design and parameters of charges Explosives in the main wells. The location of additional wells inside the circuit in terms of solid inclusions, taking into account the already found parameters of their occurrence, ensures the placement of explosive charges in additional wells inside the inclusions over their entire area within the blasting unit.

Известно, что выбор ВВ для заряжания скважин в первую очередь зависит от свойств взрываемых пород, а свойства пород твердых включений существенно отличаются от свойств вмещающих пород. Поэтому повышения эффективности дробления твердых включений можно достичь либо за счет использования для заряжания основных и дополнительных скважин ВВ с различными основными характеристиками, соответствующими свойствам вмещающих пород и пород включений, либо за счет бурения дополнительных скважин другого диаметра. Также известно, что диаметр (радиус) зоны регулируемого дробления, а следовательно, и эффективность дробления, пропорционален произведению диаметра (радиуса) скважины и скорости детонации ВВ и обратно пропорционален корню квадратному предела прочности взрываемых пород на растяжение. Эти параметры являются наиболее значимыми при определении радиуса зоны регулируемого дробления и применении наиболее распространенных промышленных конденсированных ВВ с близкими значениями плотности. При этом растягивающие напряжения являются определяющими при разрушении горных пород, так как предел прочности при растяжении в несколько раз меньше, чем при сдвиге, и в среднем на порядок меньше, чем при сжатии. Таким образом, выбор параметров заряда ВВ в дополнительных скважинах по величине произведения диаметра (радиуса) скважины и скорости детонации ВВ, определяемого из указанного в формуле изобретения соотношения (1), позволяет учесть основные свойства вмещающих пород (

Figure 00000013
), включений (
Figure 00000014
) и параметров заряда ВВ (d0, D0, d∂, D∂).It is known that the choice of explosives for loading wells primarily depends on the properties of the blasted rocks, and the properties of the rocks of solid inclusions differ significantly from the properties of the enclosing rocks. Therefore, an increase in the efficiency of crushing of solid inclusions can be achieved either by using explosives with different basic characteristics for loading main and additional wells, corresponding to the properties of the host rocks and inclusions, or by drilling additional wells of a different diameter. It is also known that the diameter (radius) of the controlled crushing zone, and therefore the crushing efficiency, is proportional to the product of the diameter (radius) of the well and the detonation velocity of the explosives and is inversely proportional to the square root of the tensile strength of the blasted rocks. These parameters are the most significant when determining the radius of the controlled crushing zone and the application of the most common industrial condensed explosives with close density values. In this case, tensile stresses are decisive in the destruction of rocks, since the tensile strength is several times less than with shear, and on average an order of magnitude less than with compression. Thus, the choice of explosive charge parameters in additional wells according to the product of the diameter (radius) of the well and the detonation velocity of the explosive, determined from relation (1) specified in the claims, allows one to take into account the basic properties of the host rocks (
Figure 00000013
), inclusions (
Figure 00000014
) and explosive charge parameters (d 0 , D 0 , d ∂ , D ∂ ).

С учетом вышесказанного совокупность всех признаков, указанных в самостоятельном пункте формулы изобретения, действительно позволяет повысить эффективность дробления различных твердых включений за счет учета основных свойств вмещающих пород, включений и параметров заряда ВВ, что решает задачу изобретения и обеспечивает достижение технического результата.In view of the foregoing, the totality of all the characteristics indicated in the independent claim, really allows to increase the efficiency of crushing various solid inclusions by taking into account the basic properties of the host rocks, inclusions and parameters of the explosive charge, which solves the problem of the invention and ensures the achievement of a technical result.

Определение глубины дополнительных скважин в соответствии с соотношением (2) по средним значениям отметок почвы твердого включения по глубине основных скважин, между которыми расположена соответствующая дополнительная скважина, и недобуривание дополнительных скважин до почвы включения на величину

Figure 00000015
, равную радиусу зоны регулируемого дробления в твердом включении, исключает направленность действия взрыва в сторону вмещающих пород, имеющих меньшую сопротивляемость взрыванию. Поэтому, несмотря на уменьшение массы зарядов внутри включений, это также дополнительно повышает эффективность их дробления. То есть нижний торец зарядов ВВ в дополнительных скважинах должен отстоять от почвы включений на расстояние с (фиг.2). В принципе верхний торец этих зарядов должен быть ниже кровли включений на то же расстояние. При меньших расстояниях возможно направленное действие взрыва в сторону вмещающих пород, а при больших - существенное уменьшение массы зарядов внутри включений, что в обоих случаях приведет к снижению эффективности дробления включений. Кроме этого при такой глубине дополнительных скважин также снижается объем буровых работ.Determining the depth of additional wells in accordance with relation (2) from the average values of the marks of solid inclusion soil along the depth of the main wells, between which the corresponding additional well is located, and under-drilling of additional wells to the inclusion soil by the amount
Figure 00000015
equal to the radius of the zone of controlled crushing in solid inclusion, excludes the directivity of the explosion in the direction of the host rocks, which have less resistance to blasting. Therefore, despite the decrease in the mass of charges inside the inclusions, this also additionally increases the efficiency of their fragmentation. That is, the lower end face of the explosive charges in additional wells should be separated from the soil by a distance of c (Fig. 2). In principle, the upper end of these charges should be below the inclusion roof by the same distance. At shorter distances, a directed action of the explosion towards the enclosing rocks is possible, and at large distances, a significant decrease in the mass of charges inside the inclusions is possible, which in both cases will lead to a decrease in the efficiency of crushing of inclusions. In addition, at such a depth of additional wells, the volume of drilling operations is also reduced.

Способ поясняется чертежами. На фиг.1 показан взрываемый блок уступа карьера в плане, на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1.The method is illustrated by drawings. Figure 1 shows the exploded block of the ledge quarry in plan, figure 2 is a section along aa of figure 1.

Способ осуществляют путем последовательного выполнения следующих операций.The method is carried out by sequentially performing the following operations.

С учетом конкретных условий определяют по общеизвестным методикам или результатам предыдущих взрывов в аналогичных условиях параметры вертикальных скважинных зарядов ВВ без учета наличия включений. Исходя из прочностных свойств вмещающих пород и твердых включений, а также параметров скважинных зарядов ВВ в основных скважинах определяют величину М.Taking into account the specific conditions, the parameters of the vertical borehole explosive charges are determined according to well-known methods or the results of previous explosions under similar conditions, excluding the presence of inclusions. Based on the strength properties of the host rocks and solid inclusions, as well as the parameters of the borehole explosive charges in the main wells, the value of M is determined.

В соответствии с найденными значениями сопротивления по подошве уступа, расстояния между скважинами в ряду, расстояния между рядами скважин, длины (глубины) скважины и формой сетки скважин бурят основные скважины.In accordance with the found values of the resistance along the bottom of the ledge, the distance between the wells in a row, the distance between the rows of wells, the length (depth) of the well and the shape of the grid of wells, the main wells are drilled.

В процессе бурения основных скважин по изменениям скорости бурения, цвета и состояния выдаваемых на поверхность продуктов разрушения определяют наличие, контур в плане, отметки кровли и почвы и мощность твердых включений по глубине каждой скважины.In the process of drilling the main wells, changes in the drilling speed, color and condition of the fracture products being emitted to the surface determine the presence, contour in plan, elevation of the roof and soil, and the power of solid inclusions along the depth of each well.

Внутри контура в плане твердых включений бурят дополнительные скважины, которые располагают в центре четырехугольников, образованных соседними основными скважинами.Inside the contour, in terms of solid inclusions, additional wells are drilled, which are located in the center of the quadrangles formed by the neighboring main wells.

Диаметр дополнительных скважин определяют исходя из величины М. Если М много больше единицы, и при условии равенства диаметров основных и дополнительных скважин не удается подобрать ВВ с соответствующей скоростью детонации, то необходимо увеличить диаметр дополнительных скважин, что соответственно позволяет уменьшить скорость детонации ВВ в дополнительных скважинах. Если М меньше единицы, то целесообразно выбрать диаметр дополнительных скважин равным диаметру основных скважин и варьировать только скоростью детонации ВВ.The diameter of additional wells is determined based on the value of M. If M is much larger than unity, and provided that the diameters of the main and additional wells are equal, it is not possible to select explosives with an appropriate detonation velocity, then it is necessary to increase the diameter of additional wells, which accordingly reduces the detonation velocity of explosives in additional wells . If M is less than unity, then it is advisable to choose the diameter of the additional wells equal to the diameter of the main wells and vary only the detonation velocity of the explosive.

Глубину дополнительных скважин определяют по соотношению (2):The depth of additional wells is determined by the ratio (2):

Figure 00000016
, м
Figure 00000016
, m

где

Figure 00000017
, м;
Figure 00000018
- отметка почвы твердого включения по глубине основных скважин, между которыми расположена соответствующая дополнительная скважина, м; n - число основных скважин, между которыми расположена соответствующая дополнительная скважина;
Figure 00000019
- плотность заряжания ВВ, кг/м3;
Figure 00000020
- показатель изоэнтропы ВВ в дополнительных скважинах.Where
Figure 00000017
, m;
Figure 00000018
- mark of solid inclusion soil along the depth of the main wells, between which the corresponding additional well is located, m; n is the number of main wells between which the corresponding additional well is located;
Figure 00000019
- loading density of explosives, kg / m 3 ;
Figure 00000020
- indicator of isentropes of explosives in additional wells.

Это означает, что дополнительные скважины не добуривают до почвы включения на величину

Figure 00000021
. Меньшие значения этих расстояний соответствуют большим диаметрам скважин, меньшей мощности включений и большей их крепости, а большие значения расстояний - меньшим диаметрам скважин, большей мощности включений и меньшей их крепости. При этом также определяют отметки кровли и почвы и мощность включений по глубине дополнительных скважин.This means that additional wells do not reach the inclusion soil by an amount
Figure 00000021
. Smaller values of these distances correspond to larger diameters of the wells, lower power of inclusions and their greater strength, and larger values of distances correspond to smaller diameters of wells, greater power of inclusions and their lower strength. At the same time, the marks of the roof and soil and the thickness of inclusions along the depth of additional wells are also determined.

Далее производят заряжание и забойку основных и дополнительных скважин. Заряжание основных скважин производят теми же ВВ, которые приняты на данном предприятии для взрывания аналогичных пород без наличия твердых включений. Заряжание дополнительных скважин осуществляют ВВ с другими свойствами и для выбора этих ВВ предварительно определяют пределы прочности вмещающих пород и пород твердого включения на растяжение. При этом выбор ВВ для дополнительных скважин осуществляют по величине скорости детонации ВВ, определяемой из соотношения (1):Next, make loading and jamming of the main and additional wells. The main wells are charged with the same explosives that are accepted at this enterprise for blasting similar rocks without solid inclusions. Additional wells are charged with explosives with other properties, and tensile strengths of the host rocks and solid rocks are preliminarily determined to select these explosives. In this case, the choice of explosives for additional wells is carried out according to the value of the detonation velocity of the explosives, determined from the relation (1):

d∂D∂=d0D0·M,d ∂ D ∂ = d 0 D 0

где

Figure 00000022
; d∂ - диаметр дополнительных скважин, м; d0 - диаметр основных скважин, m; D∂ - скорость детонации ВВ для заряжания дополнительных скважин, м/с; D0 - скорость детонации ВВ для заряжания основных скважин, м/с;
Figure 00000023
- предел прочности пород твердого включения на растяжение, Па;
Figure 00000024
- предел прочности вмещающих пород на растяжение, Па.Where
Figure 00000022
; d ∂ is the diameter of additional wells, m; d 0 - the diameter of the main wells, m; D ∂ — detonation velocity of explosives for loading additional wells, m / s; D 0 - explosive detonation speed for loading the main wells, m / s;
Figure 00000023
- tensile strength of rocks of solid inclusion in tension, Pa;
Figure 00000024
- tensile strength of the enclosing rocks, Pa.

В процессе заряжания основных скважин производят монтаж внутрискважинных взрывных сетей, который осуществляют методом, принятым на данном предприятии.In the process of loading the main wells, the installation of downhole blasting networks is carried out, which is carried out by the method adopted at this enterprise.

После заряжания основных скважин производят их забойку.After loading the main wells, they are jammed.

Дополнительные скважины заряжают зарядами ВВ, которые размещают внутри пересекаемых ими твердых включений. Заряжание производят зарядами ВВ, выбранными по соотношению (1), высота которых на то же расстояние с ниже кровли включений.Additional wells are charged with explosive charges, which are placed inside the solids intersected by them. Charging is carried out by explosive charges selected according to relation (1), the height of which is the same distance from below the inclusion roof.

Дополнительные скважины могут и пересекать твердые включения (на фиг.1, фиг.2 не показано). В этом случае заряжание дополнительных скважин ВВ может быть осуществлено на всю высоту пересечения включения, а для исключения направленного действия взрыва в сторону менее крепких вмещающих пород - применено, например, встречное инициирование заряда ВВ. Возможны другие варианты выполнения заряжания дополнительных скважин при пересечении ими твердых включений, например, с забойкой донной части этих скважин выше почвы включения и размещением верхнего торца зарядов ниже кровли включения [1] или с применением зарядов ВВ, нижней торец которых расположен ниже почвы включения, а верхний - выше кровли включения.Additional wells can also cross solid inclusions (in figure 1, figure 2 is not shown). In this case, the loading of additional explosive wells can be carried out to the entire height of the intersection of the inclusion, and to exclude the directed action of the explosion towards less strong enclosing rocks, for example, counter-initiation of the explosive charge is used. Other options are possible for charging additional wells when they intersect solid inclusions, for example, with a bottom hole of these wells above the inclusion soil and placing the upper end of the charges below the inclusion roof [1] or using explosive charges, the lower end of which is located below the inclusion soil, and upper - above the inclusion roof.

Так же, как и при заряжании основных скважин, в процессе заряжания дополнительных скважин производят монтаж внутрискважинных взрывных сетей, а по окончании заряжания - забойку верхней незаряженной части дополнительных скважин.As well as when loading the main wells, in the process of loading additional wells, the downhole blasting networks are installed, and at the end of loading, the clogging of the upper uncharged part of the additional wells is performed.

Возможна любая подходящая для конкретных условий последовательность выполнения операций по заряжанию основных и дополнительных скважин: вслед за бурением; вначале основных, а затем дополнительных скважин; по отдельным рядам скважин и др. Забойка верхних незаряженных частей скважин также может осуществляться в различной последовательности: сразу же после окончания заряжания каждой отдельной скважины зарядом ВВ, после окончания заряжания всех основных и дополнительных скважин или совмещаться по времени с заряжанием отдельных групп скважин.Any sequence of operations for loading the main and additional wells that is suitable for specific conditions is possible: after drilling; first, the main, and then additional wells; for individual rows of wells, etc. Drilling of the upper uncharged parts of the wells can also be carried out in a different sequence: immediately after the completion of charging each individual well with an explosive charge, after the completion of loading of all the main and additional wells, or combined in time with the charging of individual groups of wells.

После окончания забойки всех основных и дополнительных скважин производят монтаж поверхностной взрывной сети, ее соединение с внутри-скважинными взрывными сетями и взрывание скважинных зарядов ВВ одним из принятых на открытых горных работах способов взрывания зарядов.After the end of the clogging of all the main and additional wells, the surface blast network is installed, connected to the intra-well blast networks and the blasting of explosive bore charges is one of the methods for blasting explosions adopted in open pit mining.

Пример осуществления способаAn example of the method

Производили взрывание вскрышных пород на карьере, разрабатывающем фосфоритное месторождение. Породы представлены в основном глинистыми мергелями со средними приделами прочности на сжатие

Figure 00000025
и растяжение
Figure 00000026
30 и 1,75 МПа, соответственно. Внутри этих вмещающих пород залегают твердые включения (пропластки, линзы и др. образования) известковистого мергеля, имеющего большую сопротивляемость взрыванию и средние пределы прочности на сжатие
Figure 00000027
и растяжение
Figure 00000028
55 и 3,2 МПа.Overburden rock was blasted at a quarry developing a phosphorite deposit. The rocks are represented mainly by clay marls with medium compression aisles.
Figure 00000025
and stretching
Figure 00000026
30 and 1.75 MPa, respectively. Solid inclusions (interlayers, lenses, and other formations) of calcareous marl with a high resistance to blasting and average compressive strength limits lie inside these enclosing rocks.
Figure 00000027
and stretching
Figure 00000028
55 and 3.2 MPa.

Указанные данные позволяют определить величину М в соотношении (1):These data allow us to determine the value of M in the ratio (1):

Figure 00000029
.
Figure 00000029
.

Следовательно, диаметр дополнительных скважин принимаем равным диаметру основных скважин и применяем в дополнительных скважинах ВВ с меньшей скоростью детонации, чем у гранулита игданита: D∂=D0-0,912=2450·0,912=2334 м/с.Consequently, the diameter of the additional wells is taken to be equal to the diameter of the main wells and used in additional explosive wells with a lower detonation velocity than that of igdanite granulite: D ∂ = D 0 -0.912 = 2450 · 0.912 = 2334 m / s.

Высота уступа H равнялась 12 м. Диаметр скважин dскв, равный диаметру заряда dзар, составлял 220 мм (буровой станок 3СБШ-200Н). Направление скважин - вертикальное. Удельный расход ВВ (гранулит игданит) для вмещающих пород - 0,67 кг/м3. Гранулит игданит имеет скорость детонации 2200-2700 м/с, в среднем 2450 м/с. Вместимость 1 п.м скважины при плотности заряжания 850 кг/м3 - 32,3 кг. Для основных скважин приняты следующие параметры: расстояние между скважинами в ряду а - 6 м; расстояние между рядами скважин b - 6 м; форма сетки скважин - квадратная; глубина скважин lскв - 13,5 м; длина забойки lзаб - 4,5 м; длина перебура lпep - 1,5 м; длина заряда lзар - 9 м; масса заряда в скважине - 290 кг.The height of the step H was 12 m. The diameter of the wells, d well , equal to the diameter of the charge, d zar , was 220 mm (3SBSh-200N drilling rig). The direction of the wells is vertical. The specific consumption of explosives (granulite igdanite) for the host rocks is 0.67 kg / m 3 . Granulite igdanite has a detonation velocity of 2200-2700 m / s, an average of 2450 m / s. The capacity of 1 pm of the well with a loading density of 850 kg / m 3 is 32.3 kg. The following parameters were adopted for the main wells: the distance between the wells in the row a is 6 m; the distance between the rows of wells b - 6 m; well grid shape - square; well depth l borehole - 13.5 m; stemming length l zab - 4.5 m; regales length l pep - 1.5 m; charge length l zar - 9 m; the charge mass in the well is 290 kg.

На взрываемом блоке бурили по сетке 6х6 м основные скважины 1-20 (фиг.1, 2). В процессе их бурения установлено, что скважины 7-20 пересекают твердое включение 21 известковистого мергеля (фиг.2), контур которого в плане на фиг.1 показан пунктирной линией. При этом по глубине каждой скважины были определены отметки кровли 22 и почвы 23, включения 21 и его мощность.On the blasting unit, the main wells 1-20 were drilled along a 6x6 m grid (Figs. 1, 2). During their drilling, it was found that wells 7-20 cross the solid inclusion 21 of calcareous marl (figure 2), the contour of which in the plan in figure 1 is shown by a dashed line. At the same time, the depths of each well were determined by the marks of the roof 22 and soil 23, inclusions 21 and its thickness.

Далее на основе полученных результатов внутри контура в плане включения 21 бурили дополнительные скважины 24-31.Further, based on the results obtained, additional wells 24-31 were drilled inside the circuit in terms of inclusion 21.

Глубину каждой дополнительной скважины определяли из выражения (2).The depth of each additional well was determined from expression (2).

Отметки почвы включения для основных скважин 16, 11, 12 и 17, пересекающих включение 21, составили 7,8, 7,6, 8,4, и 8,6 м, соответственно, при мощности включения от 1,6 до 4,1 м. Поэтому для дополнительной скважины 28, размещенной в центре прямоугольника, образованного указанными соседними основными скважинами, было принято минимальное расчетное значение с, равное 0,86 м. В соответствии с (2) глубина скважины 28 составилаInclusion soil marks for main wells 16, 11, 12, and 17 crossing inclusion 21 were 7.8, 7.6, 8.4, and 8.6 m, respectively, with an inclusion power of 1.6 to 4.1 m. Therefore, for the additional well 28, located in the center of the rectangle formed by the indicated neighboring main wells, the minimum calculated value c equal to 0.86 m was adopted. In accordance with (2), the depth of the well 28 was

Figure 00000030
.
Figure 00000030
.

Определенная в процессе бурения этой дополнительной скважины 28 отметка кровли включения равна 4,7 м. Следовательно, мощность включения по скважине 28 была 7,24-4,7+0,86=3,4 м. Поскольку верхний торец заряда 34 ВВ в скважине 28 также отстоит от кровли включения на то же расстояние с=0,86 м, то высота h заряда будет 3,4-2с=3,4-2*0,86=1,68 м.The turn-on roof mark determined during the drilling of this additional well 28 is 4.7 m. Therefore, the turn-on power for well 28 was 7.24-4.7 + 0.86 = 3.4 m. Since the upper end face of the 34 explosive charge in the well 28 is also separated from the inclusion roof by the same distance c = 0.86 m, then the charge height h will be 3.4-2 s = 3.4-2 * 0.86 = 1.68 m.

По мере удаление от бровки уступа мощность твердого включения пропорционально возрастает и достигает 6,5 м для основной скважины 15. Поэтому для дополнительных скважин 29, 30 и 31 были приняты значения с, равные 0,87, 0,90, и 1,10 м, соответственно, и аналогичным образом рассчитаны параметры зарядов ВВ в остальных дополнительных скважинах.As you move away from the edge of the ledge, the power of the solid inclusion increases proportionally and reaches 6.5 m for the main well 15. Therefore, for additional wells 29, 30 and 31, c values of 0.87, 0.90, and 1.10 m were taken , respectively, and similarly calculated parameters of explosive charges in the remaining additional wells.

Далее выбирают ВВ для заряжания дополнительных скважин в соответствии с выражением (1).Then, explosives are selected to charge additional wells in accordance with expression (1).

Поскольку М<1 и D∂=D0·0,912=2450·0,912=2334 м/с, то в дополнительных скважинах возможно применение относительно дешевого гранулита С-2 со скоростью детонации 2000-2600 м/с.Since M <1 and D ∂ = D 0 · 0.912 = 2450 · 0.912 = 2334 m / s, it is possible to use relatively cheap granulite C-2 with detonation speeds of 2000-2600 m / s in additional wells.

Поэтому для заряжания дополнительных скважин был принят гранулит С-2, который безопасен, экологичен, допущен к механизированному заряжанию, экономичен и является одним из широко применяемых взрывчатых веществ в промышленности.Therefore, for the loading of additional wells, granulite C-2 was adopted, which is safe, environmentally friendly, admitted to mechanized loading, economical and is one of the widely used explosives in industry.

После бурения дополнительных скважин проводили заряжание всех основных скважин 1-20 зарядами 32 гранулита игданита (фиг.2) с одновременным монтажом внутрискважинных взрывных сетей (на фиг.1, фиг.2 не показаны) и забойку верхних незаряженных частей 33 скважин твердым сыпучим забоечным материалом (отсев обогатительной фабрики или другой подходящий материал).After drilling additional wells, all the main wells were charged with 1–20 charges of 32 granulite and igdanite (FIG. 2) with the simultaneous installation of downhole blasting networks (not shown in FIG. 1) and the top uncharged parts of 33 wells were clogged with solid bulk drilling material (screening of the processing plant or other suitable material).

Дополнительные скважины 24-31 заряжали зарядами 34 гранулита С-2, имеющими предварительно найденную высоту, и также одновременно осуществляли монтаж внутрискважинных взрывных сетей (на чертежах не показаны). Затем производили забойку верхних незаряженных частей 35 дополнительных скважин тем же забоечным материалом.Additional wells 24-31 were charged with 34 C-2 granulite charges having a previously found height, and also installation of downhole blast networks (not shown) was also carried out at the same time. Then, the top uncharged parts of 35 additional wells were jammed with the same drilling material.

После окончания забойки всех скважин монтировали поверхностную взрывную сеть (на фиг.1, фиг.2 не показана), соединяли ее с внутрискважинными взрывными сетями и осуществляли взрывание скважинных зарядов ВВ принятым на данном карьере способом.After the shutdown of all the wells, a surface blast network was mounted (Fig. 1, Fig. 2 not shown), connected to the downhole blast networks, and blasting explosive bore charges was carried out by the method adopted in this quarry.

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ №2263877 по классу F42D 3/04, 2004.1. RF patent No. 2263877 for class F42D 3/04, 2004.

2. Патент РФ №2400702 по классу F42D 3/04 (прототип), 2009.2. RF patent No. 2400702 in class F42D 3/04 (prototype), 2009.

Claims (2)

1. Способ взрывания горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающий бурение вертикальных основных скважин, определение в процессе их бурения наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений по глубине основных скважин, бурение вертикальных дополнительных скважин внутри контура включений, заряжание основных и дополнительных скважин зарядами взрывчатого вещества (ВВ) с размещением зарядов ВВ в дополнительных скважинах внутри включений и взрывание зарядов ВВ, отличающийся тем, что выбор параметров заряда ВВ для заряжания дополнительных скважин осуществляют по величине произведения скорости детонации ВВ и диаметра заряда ВВ, определяемого из соотношения
d∂D∂=d0D0·М,
где
Figure 00000031
;
d∂ - диаметр дополнительных скважин, м;
d0 - диаметр основных скважин, м;
D∂ - скорость детонации ВВ для заряжания дополнительных скважин, м/с;
D0 - скорость детонации ВВ для заряжания основных скважин, м/с;
Figure 00000032
- предел прочности пород твердого включения на растяжение, Па;
Figure 00000033
- предел прочности вмещающих пород на растяжение, Па.1. A method of blasting rocks with solid inclusions in open cast mining, including drilling vertical main wells, determining during their drilling the presence of solid inclusions in enclosing less strong rocks, the outline in plan and the marks of the roof and soil of these inclusions along the depth of the main wells, drilling vertical additional wells inside the inclusion circuit, loading primary and secondary wells with explosive charges with explosive charges in additional wells inside the inclusions and explosions Table of explosive charges, characterized in that the selection of the explosive charge parameters for loading of additional wells performed largest product velocity of detonation of explosives and explosive charge diameter, determined from the relation
d ∂ D ∂ = d 0 D 0
Where
Figure 00000031
;
d ∂ is the diameter of additional wells, m;
d 0 - the diameter of the main wells, m;
D ∂ — detonation velocity of explosives for loading additional wells, m / s;
D 0 - explosive detonation speed for loading the main wells, m / s;
Figure 00000032
- tensile strength of rocks of solid inclusion in tension, Pa;
Figure 00000033
- tensile strength of the enclosing rocks, Pa. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительные скважины бурят глубиной
Figure 00000034

где
Figure 00000035
- отметка почвы твердого включения по глубине основных скважин, между которыми расположена соответствующая дополнительная скважина, м;
n - число основных скважин, между которыми расположена соответствующая дополнительная скважина;
Figure 00000036
- плотность заряжания ВВ, кг/м;
Figure 00000037
- показатель изоэнтропы ВВ в дополнительных скважинах. 2. The method according to claim 1, characterized in that the additional wells are drilled with depth
Figure 00000034

Where
Figure 00000035
- mark of solid inclusion soil along the depth of the main wells, between which the corresponding additional well is located, m;
n is the number of main wells between which the corresponding additional well is located;
Figure 00000036
- loading density of explosives, kg / m;
Figure 00000037
- indicator of isentropes of explosives in additional wells.
RU2010154476/03A 2010-12-30 2010-12-30 Method for explosion of rocks with solid inclusions RU2455613C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010154476/03A RU2455613C1 (en) 2010-12-30 2010-12-30 Method for explosion of rocks with solid inclusions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010154476/03A RU2455613C1 (en) 2010-12-30 2010-12-30 Method for explosion of rocks with solid inclusions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2455613C1 true RU2455613C1 (en) 2012-07-10

Family

ID=46848666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010154476/03A RU2455613C1 (en) 2010-12-30 2010-12-30 Method for explosion of rocks with solid inclusions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2455613C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514073C1 (en) * 2012-12-17 2014-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Method to blast rocks with solid inclusions
CN115325895A (en) * 2022-09-20 2022-11-11 鹤庆北衙矿业有限公司 Strip mine slope presplitting blasting layout mode

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1707201A1 (en) * 1989-08-28 1992-01-23 Институт Горного Дела Севера Method of bench working by blasting
SU1343930A1 (en) * 1985-12-30 1995-05-10 Московский Горный Институт Method of breaking down rock in quarries
RU2263877C1 (en) * 2004-07-19 2005-11-10 Московский государственный горный университет (МГГУ) Method of shooting of rocks with frozen earth spots
RU2311609C1 (en) * 2006-03-01 2007-11-27 Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) Method for breaking of kimberlitic rocks
CN101419041A (en) * 2008-11-19 2009-04-29 中煤第一建设公司第四十九工程处 Deep hole blasting process in frost weathering bedrock segment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1343930A1 (en) * 1985-12-30 1995-05-10 Московский Горный Институт Method of breaking down rock in quarries
SU1707201A1 (en) * 1989-08-28 1992-01-23 Институт Горного Дела Севера Method of bench working by blasting
RU2263877C1 (en) * 2004-07-19 2005-11-10 Московский государственный горный университет (МГГУ) Method of shooting of rocks with frozen earth spots
RU2311609C1 (en) * 2006-03-01 2007-11-27 Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) Method for breaking of kimberlitic rocks
CN101419041A (en) * 2008-11-19 2009-04-29 中煤第一建设公司第四十九工程处 Deep hole blasting process in frost weathering bedrock segment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514073C1 (en) * 2012-12-17 2014-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Method to blast rocks with solid inclusions
CN115325895A (en) * 2022-09-20 2022-11-11 鹤庆北衙矿业有限公司 Strip mine slope presplitting blasting layout mode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2400702C1 (en) Method for explosion of rocks with solid inclusions
CN1268207A (en) Stimulation of lenticular natural gas formations
EA010244B1 (en) Method of blasting operations in open pit
RU2593285C1 (en) Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks
CN110331978A (en) A kind of environment reconstruction segmentation medium-length hole afterwards filling mining method
CN110879027A (en) Efficient energy-gathered blasting rapid tunneling method for half coal rock roadway
RU2263877C1 (en) Method of shooting of rocks with frozen earth spots
RU2381369C1 (en) Method for prevention of rock bursts in rocks of mine soil
RU2455613C1 (en) Method for explosion of rocks with solid inclusions
RU2602567C1 (en) Method of blasting ores and rocks
RU2421617C1 (en) Mineral resources open development method
RU2511330C2 (en) Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining
US20050066836A1 (en) Method for controlling explosions in open mines
RU2563893C1 (en) Method of detonation in open-cast minings of rock masses with different strength values
RU2261326C1 (en) Loosening method for rock having different strength
RU2044998C1 (en) Method for rock blasting in open pit
RU2066838C1 (en) Method of rock crushing by blasting
RU2478912C1 (en) Method to explode rock massifs of various strength
CN207797897U (en) The soft or hard blast hole loading structure for being mingled with beded rock mass Long-hole Bench Blasting
RU2449240C1 (en) Method of ore and rock breakage in development of solid mineral deposits
Brahimaj et al. Drilling & blasting optimal parameters and the results in the dismemberment of limestone in Volljak
RU2443970C1 (en) Method for explosion of rocks with solid inclusions
RU2514073C1 (en) Method to blast rocks with solid inclusions
RU2604074C1 (en) Method for performing blasting operations
RU2478913C1 (en) Method to explode rock massifs of various strength

Legal Events

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

Effective date: 20141231