RU2566354C2

RU2566354C2 - Method of blasting primary chamber

Info

Publication number: RU2566354C2
Application number: RU2011149236/03A
Authority: RU
Inventors: Леонид Маркович Цинкер; Сергей Михайлович Смирнов; Александр Михайлович Волынер; Михаил Юрьевич Кашин; Сергей Николаевич Калимулин
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2015-10-27
Also published as: RU2011149236A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to the field of mining and can be used in the development of mineral deposits by underground method for working the primary chambers in the flat and steep deposits under conditions of increased rock pressure. The method comprises drilling single ascending wells with placing explosive charges in them, sequential blasting the single ascending wells and formation of boundaries of the compensation slits along the isobar line with the orientation of the convex part towards the main mass. Rows of fans of wells of convex shape in the primary chamber are located congruent to outcrops of the compensation slits at a distance equal to the line of the least resistance. The central row is located across the course of the ore deposit and drilled with underdrilling to contact of ore-rock. The remaining rows of fans of wells are drilled to contact of the ore body at the side of lying and hanging sides. Lastly, the rows of fans of wells are drilled on the border with the compensating slits. The explosive charges are placed in the wells with underdrilling, the rows of fans of wells are short-delay blasted into two opposing surfaces of outcrops of the primary chamber. Finally, the central row of fans of wells and those allied with it are exploded simultaneously.

EFFECT: invention enables to improve the safety and efficiency of blasting operations and to reduce the consumption of explosives for primary breaking.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано при отработке первичных камер в пологих и крутопадающих залежах в условиях повышенного горного давления.The invention relates to the field of mining and can be used in the development of primary chambers in shallow and steeply falling deposits under conditions of high rock pressure.

Известен способ разрушения целиков (патент 2360117, опубл. 27.06.2009), в котором последовательно взрываются скважинные заряды ВВ с образованием системы противолежащих ослабляющих полостей на двух противоположных поверхностях обнажений целика, окончательное разрушение целика выполняется взрыванием камерных зарядов ВВ.A known method for the destruction of pillars (patent 2360117, publ. June 27, 2009), in which borehole explosive charges are sequentially exploded with the formation of a system of opposite attenuating cavities on two opposite surfaces of the pillar outcrops, the final destruction of the pillar is carried out by blasting chamber explosive charges.

Недостатком этого способа является неравномерное дробление массива при формировании ослабляющих полостей и разрушении целика камерными зарядами.The disadvantage of this method is the uneven crushing of the array during the formation of attenuating cavities and the destruction of the pillar by chamber charges.

Наиболее близким техническим решением является способ выемки целиков, включающий формирование границ целиков со стороны зажимающей среды и компенсационной камеры, бурение скважин, заряжание их ВВ и отбойку целика взрывом на зажимающую среду и компенсационную камеру (см. авт. свид. 1540434, опубл. 22.10.89 г.).The closest technical solution is the method of removing pillars, including the formation of the borders of pillars from the side of the clamping medium and the compensation chamber, drilling wells, loading their explosives and breaking the pillar with an explosion into the clamping medium and the compensation chamber (see ed. Certificate 1540434, publ. 22.10. 89 g.).

Недостатком данного способа является низкая эффективность отработки массива за счет неравномерности его разрушения и повышения потерь скважин в условиях высокого горного давления.The disadvantage of this method is the low efficiency of mining the array due to the unevenness of its destruction and increased loss of wells in conditions of high rock pressure.

Единый технический результат предлагаемого технического решения заключается в снижении расхода ВВ при взрывной отбойке первичной камеры за счет расположения рядов вееров скважин в плане выпуклой формы, инициирования зарядов ВВ в рядах вееров скважин и создания растягивающих полей напряжения при короткозамедленном взрывании, предотвращения самообрушений за счет создания вогнутой устойчивой формы обнажений выработанного пространства первичной камеры.The single technical result of the proposed technical solution is to reduce the explosive consumption during explosive blasting of the primary chamber due to the location of the rows of well fans in the convex shape, initiate explosive charges in the rows of well fans and create tensile stress fields during short-blasting, prevent self-collapse by creating a concave stable forms of exposure of the mined-out space of the primary chamber.

Единый технический результат достигается тем, что при взрывной отбойке первичной камеры в ее краевых частях формируются компенсационные щели, границы которых имеют выпуклую форму, в массиве бурятся ряды восходящих вееров скважин, скважины заряжаются зарядами ВВ и взрываются на компенсационные щели, при этом границы первичной камеры и компенсационных щелей формируют по линии изобары с ориентацией выпуклой части в сторону основного массива, ряды восходящих вееров скважин выпуклой формы в первичной камере располагают конгруэнтно обнажениям компенсационных щелей на расстоянии, равном линии наименьшего сопротивления, и бурят скважины до контакта рудного тела со стороны лежачего и висячего бока, центральный ряд вееров скважин располагают вкрест простирания первичной камеры с недобуром скважин до контакта руда-порода, бурение вееров скважин начинают с центрального ряда и продолжают в направлении к компенсационным щелям, заряжают зарядами ВВ уменьшенной массы и инициируют по ступеням замедления, начиная от компенсационных щелей, в последнюю ступень замедления одновременно инициируют заряды ВВ центрального и смежных с ним рядов вееров скважин.A uniform technical result is achieved by the fact that during explosive breaking of the primary chamber, compensation gaps are formed in its edge parts, the boundaries of which are convex, rows of ascending fans of wells are drilled in the array, wells are charged with explosive charges and explode into compensation gaps, while the boundaries of the primary chamber and compensation slots are formed along the isobar line with the convex part oriented toward the main massif, rows of ascending fans of convex-shaped wells in the primary chamber are congruently exposed holes of compensation holes at a distance equal to the line of least resistance, and drill wells to the contact of the ore body from the lying and hanging sides, the central row of fan holes are located across the stretching of the primary chamber with a hole in the hole until the ore-rock contact, drilling fan holes begin from the central row and continue in the direction of the compensation slots, charge explosive with reduced mass and initiate deceleration steps, starting from the compensation slots, to the last deceleration step simultaneously continuously initiate explosive charges central and the adjacent fans series of wells.

Указанное техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен план бурового горизонта первичной камеры 1, на фиг.2 - поперечный разрез первичной камеры 1, на фиг.3 - поперечный разрез компенсационной щели 2.The specified technical solution is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a plan of the drilling horizon of the primary chamber 1, Fig. 2 is a transverse section through the primary chamber 1, and Fig. 3 is a transverse section through the compensation slit 2.

Способ взрывной отбойки первичных камер 1 (см. фиг.1) включает проходку двух подготовительных выработок 3 для бурения восходящих одиночных скважин 4, 5, 6 и проходку двух подготовительных выработок 7 для бурения восходящих скважин в рядах вееров 8, 9, 10, 11, в первую очередь в массиве горных пород 12, имеющем максимальную горизонтальную составляющую тензора напряжений σ_max, бурятся восходящие одиночные скважины 4, 5, 6, затем центральный ряд вееров восходящих скважин 8, далее последовательно бурятся ряды вееров восходящих скважин 9, смежные с центральным рядом вееров восходящих скважин 8, ряды вееров восходящих скважин 10, и в последнюю очередь бурятся ряды вееров восходящих скважин 11, расположенные на границе с компенсационными щелями 2.The method of explosive blasting of the primary chambers 1 (see Fig. 1) includes driving two preparatory workings 3 for drilling ascending single wells 4, 5, 6 and driving two preparatory workings 7 for drilling ascending wells in the rows of fans 8, 9, 10, 11, first of all, in the rock mass 12, having the maximum horizontal component of the stress tensor σ _max , single ascending wells 4, 5, 6 are drilled, then the central row of fans of the ascending wells 8, then rows of fans of the ascending wells 9 are sequentially drilled adjacent to the central a row of fans of the ascending wells 8, rows of fans of the ascending wells 10, and lastly, rows of fans of the ascending wells 11 located at the boundary with the compensation slots 2 are drilled.

На поперечном разрезе A-A компенсационной щели 2 (см. фиг.2) показаны одиночные восходящие скважины 6, заряжаемые зарядом ВВ 13 с недозарядом 14.On a cross section A-A of the compensation slit 2 (see figure 2) shows a single ascending well 6, charged by a charge of BB 13 with undercharging 14.

Взрывная отбойка одиночных скважин 4, 5, 6 (см. фиг.1) выполняется последовательно: взрывается заряд ВВ 13 одиночной скважины 4 в зажиме на незаряженную зарядом ВВ одиночную скважину 5, расположенную на расстоянии, равном пяти диаметрам скважины, затем в зажатой среде взрываются по 1-2 заряда ВВ 13 скважин 6 с выпуском взорванной горной массы в выработки 3, при этом формируются компенсационные щели 2.Explosive blasting of single wells 4, 5, 6 (see Fig. 1) is performed sequentially: the explosive charge 13 of a single well 4 explodes in a clamp onto an uncharged single well 5, located at a distance equal to five well diameters, then explode in a clamped medium 1-2 explosive charges of 13 wells 6 with the release of blasted rock mass into the mine 3, while compensation slots 2 are formed.

На поперечном разрезе Б-Б первичной камеры 1 показан ряд вееров восходящих скважин 10 (см. фиг.3), которые бурятся в плоскостях 14, границы двух смежных плоскостей 15 имеют одинаковое падение с контактом руда-порода 16, со стороны лежачего и висячего бока рудной залежи скважины 10 бурятся до контакта руда-порода 16, заряжаются зарядами ВВ 13 с недозарядом части скважин 14.On the cross-section BB of the primary chamber 1, a series of fans of ascending wells 10 is shown (see FIG. 3), which are drilled in planes 14, the boundaries of two adjacent planes 15 have the same fall with the ore-rock contact 16, from the lying and hanging sides ore deposits of the well 10 are drilled to the contact of the ore-rock 16, are charged with explosives 13 with the undercharging of part of the wells 14.

Инициирование зарядов ВВ 13 рядов вееров скважин 8, 9, 10, 11 (см. фиг.1) выполняется по ступеням замедления 17, начиная от рядов вееров скважин 11, затем короткозамедленно взрываются ряды вееров скважин 10, в последнюю ступень замедления 17 одновременно взрываются ряды вееров скважин 8, 9.The initiation of explosive charges 13 rows of fans of wells 8, 9, 10, 11 (see Fig. 1) is carried out according to the deceleration steps 17, starting from the rows of fans of wells 11, then the rows of fans of wells 10 explode shortly, and in the last deceleration stage 17, the rows explode fans of wells 8, 9.

Оформление границ первичной камеры выпуклой формы в сторону компенсационных щелей связано с тем, что полученный массив первичной камеры выпуклой формы предрасположен к разрушению за счет работы на изгиб под действием горизонтальных тектонических напряжений и возникновения главной эпюры растягивающих напряжений в сторону компенсационных щелей, что позволяет уменьшить расход ВВ при зарядке скважин и принять направление отбойки на компенсационные пространства, т.к. процесс взрывного разрушения в области растягивающих напряжений менее энергоемкий.The design of the boundaries of the primary convex chamber to the side of the compensation slots is due to the fact that the resulting array of the primary convex chamber is predisposed to fracture due to bending under the action of horizontal tectonic stresses and the appearance of the main diagram of tensile stresses towards the compensation slots, which reduces the consumption of explosives when charging wells and accept the direction of breaking into compensation spaces, as the process of explosive destruction in the field of tensile stresses is less energy intensive.

Оформление границ компенсационных щелей вогнутой формы со стороны основного массива связано с тем, что такая форма поперечного сечения обнажения наиболее устойчива при горизонтальных тектонических напряжениях в условиях повышенного горного давления, т.к. при этом снижается концентрация напряжений в призабойном пространстве. В условиях повышенных горизонтальных напряжений относительно вертикальных вогнутую форму забоя можно сравнить со сводом естественного равновесия, что дает возможность после выемки первичной камеры иметь устойчивую форму обнажений и предотвратить самообрушение массива и потери взрывных скважин в смежных камерах.The design of the boundaries of the concave compensation slots from the side of the main massif is due to the fact that such a cross-sectional shape of the outcrop is most stable under horizontal tectonic stresses under high rock pressure, since this reduces the concentration of stress in the bottomhole space. Under conditions of increased horizontal stresses relative to vertical, the concave shape of the face can be compared with a set of natural equilibrium, which makes it possible to have a stable shape of outcrops after excavation of the primary chamber and prevent self-collapse of the massif and loss of blast holes in adjacent chambers.

Порядок бурения рядов вееров восходящих скважин, начинающийся с бурения центрального ряда вееров скважин и заканчивающийся бурением рядов вееров скважин на границе с компенсационными щелями, принят из расчета уменьшения времени существования пробуренной скважины до заряжания ее ВВ и взрыва, возможного деформирования и потери скважины.The procedure for drilling rows of fans of ascending wells, starting with drilling the central row of fans of wells and ending with drilling of rows of fans of wells at the boundary with compensation slits, is taken from the calculation of reducing the lifetime of a drilled well before loading its explosives and explosion, possible deformation and loss of a well.

Предлагаемый способ взрывной отбойки первичных камер позволит сократить расход ВВ на первичное взрывание и обеспечить устойчивую форму обнажений выработанного пространства.The proposed method of explosive blasting of the primary chambers will reduce the consumption of explosives for primary blasting and provide a stable form of exposure of the worked out space.

Изобретение позволяет повысить безопасность и эффективность ведения взрывных работ за счет предотвращения самообрушений в выработанное пространство первичных камер и снизить расход ВВ на первичную отбойку за счет формирования в массиве первичной камеры полей напряжений, способствующих взрывному разрушению.The invention improves the safety and efficiency of blasting by preventing self-collapse in the mined-out space of the primary chambers and reducing the consumption of explosives for primary blasting due to the formation of stress fields in the array of the primary chamber that contribute to explosive destruction.

Предлагаемый способ взрывной отбойки первичной камеры заложен в проект подготовки первичных камер на буровых горизонтах -200 м, -220 м в этаже -180÷-240 м (блоки 7, 9, 13) шахты «Естюнинская» Высокогорского ГОКа.The proposed method for explosive blasting of the primary chamber is laid down in the project for the preparation of primary chambers at drilling horizons of -200 m, -220 m in the floor -180 ÷ -240 m (blocks 7, 9, 13) of the Estyuninskaya mine of the Vysokogorsky GOK.

Claims

Способ взрывной отбойки первичной камеры, включающий формирование компенсационных щелей, бурение в массиве рядов восходящих вееров скважин, заряжание скважин зарядами ВВ и взрывание на компенсационные щели, отличающийся тем, что границы компенсационных щелей формируют по линии изобары с ориентацией выпуклой части в сторону основного массива, ряды вееров скважин выпуклой формы в первичной камере располагают конгруэнтно обнажениям компенсационных щелей на расстоянии, равном линии наименьшего сопротивления, центральный ряд вееров скважин располагают вкрест простирания рудной залежи и бурят с недобуром до контакта руда-порода, остальные ряды вееров скважин бурят до контакта рудного тела со стороны лежачего и висячего боков, в последнюю очередь бурятся ряды вееров скважин на границе с компенсационными щелями, скважины заряжают зарядами ВВ уменьшенной массы и инициируют по ступеням замедления, начиная от компенсационных камер, при этом последней ступенью замедления инициируют заряды ВВ центрального и смежных с ним рядов вееров скважин. The method of explosive blasting of the primary chamber, including the formation of compensation slits, drilling in an array of rows of rising fans of wells, charging wells with explosive charges and blasting onto compensation slots, characterized in that the boundaries of the compensation slots are formed along the isobar line with the convex part oriented toward the main array, rows fans of convex-shaped wells in the primary chamber are located congruently to the outcrops of compensation slots at a distance equal to the line of least resistance, the central row of fans of SLE Jin are located across the strike of the ore deposit and are drilled with a hole until the ore-rock contact, the remaining rows of fans of the wells are drilled to the contact of the ore body from the lying and hanging sides, lastly, rows of fans of wells are drilled at the border with compensation slits, the wells are charged with explosive charges reduced masses and initiate by the stages of deceleration, starting from the compensation chambers, while the last stage of deceleration initiates explosive charges of the central and adjacent rows of fan wells.