RU2645702C1 - Method of development of solid rocks - Google Patents
Method of development of solid rocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645702C1 RU2645702C1 RU2017112666A RU2017112666A RU2645702C1 RU 2645702 C1 RU2645702 C1 RU 2645702C1 RU 2017112666 A RU2017112666 A RU 2017112666A RU 2017112666 A RU2017112666 A RU 2017112666A RU 2645702 C1 RU2645702 C1 RU 2645702C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- loosening
- rock
- tip
- drilling
- Prior art date
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 208000008035 Back Pain Diseases 0.000 description 1
- 208000008930 Low Back Pain Diseases 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C37/00—Other methods or devices for dislodging with or without loading
- E21C37/02—Other methods or devices for dislodging with or without loading by wedges
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/26—Methods of surface mining; Layouts therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, строительству и может быть использовано для разработки прочных горных пород посредством рыхлительных агрегатов без проведения буровзрывных работ.The invention relates to the mining industry, construction, and can be used to develop durable rocks by means of cultivating units without drilling and blasting.
Известен способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы [1], включающий бурение скважин в откосах уступов и отрывки параллельных траншей роторным траншейным экскаватором на глубину промерзания породы на рабочих площадках уступов. После разупрочнения мерзлого слоя породы со стороны откоса и рабочей площадки уступа выемка блоков мерзлой породы между траншеями и пробуренными скважинами ведется карьерным экскаватором.There is a method of softening the surface layer of the ledges of quarries during seasonal freezing of the rock [1], including drilling wells in the slopes of the ledges and fragments of parallel trenches with a rotary trench excavator to the depth of freezing of rock on the working platforms of the ledges. After softening the frozen rock layer from the side of the slope and the working platform of the ledge, the excavation of frozen rock blocks between the trenches and drilled wells is carried out by a quarry excavator.
Недостатками данного способа являются большие динамические нагрузки на карьерный экскаватор при разработке мерзлой породы и невозможность применения данной технологии при разработке прочных горных пород.The disadvantages of this method are the large dynamic loads on a quarry excavator in the development of frozen rock and the inability to use this technology in the development of strong rocks.
Известна технология разработки блочного камня с применением шпуровых газогенераторов давления [2], включающая бурение в горном массиве шпуров, местное приготовление пиротехнического средства для газогенераторов давления, размещение в шпурах газогенераторов давления на определенном расстоянии друг от друга, плотную забойку шпуров для исключения «прострела» и преждевременной разгрузки давления в шпурах, инициирование газогенераторов.Known technology for the development of block stone using borehole pressure gas generators [2], including drilling in the rock mass of boreholes, local preparation of pyrotechnic products for pressure gas generators, placement of pressure in the borehole gas generators at a certain distance from each other, dense jamming of boreholes to eliminate “lumbago” and premature pressure relief in boreholes, initiation of gas generators.
Недостатками данной технологической схемы являются многооперационность и низкая производительность процесса, а также высокая себестоимость проведения работ.The disadvantages of this technological scheme are multi-operation and low productivity of the process, as well as the high cost of the work.
Известна технологическая схема подготовки горных пород рыхлением на наклонной площадке [3], применяемая для подготовки к экскавации плотных, смерзшихся и полускальных пород. Рыхление горной породы осуществляется тракторными рыхлителями на наклонной поверхности путем проведения параллельных смежных проходов, разрыхленная горная масса затем штабелируется специальным бульдозером или тракторным рыхлителем, оборудованным отвалом.The known technological scheme for the preparation of rocks by loosening on an inclined platform [3], used to prepare for the excavation of dense, frozen and half-rock. Rock cultivation is carried out by tractor cultivators on an inclined surface by conducting parallel adjacent passages, the loosened rock mass is then stacked with a special bulldozer or tractor cultivator equipped with a blade.
Недостатком данной технологической схемы является низкая производительность оборудования при рыхлении прочных горных пород.The disadvantage of this technological scheme is the low productivity of the equipment when loosening strong rocks.
Наиболее близким по технологической сущности является способ подготовки горных пород к выемке для добычи угля открытым способом [4], включающий массированное бурение скважин по всей площади блока, подготавливаемого к выемке, рыхление машинным способом с разрушением целиков горной породы между скважинами. Массирование бурения скважин обеспечивается многоштанговым бурильным агрегатом на глубину до 3 м, перемещаемым с одного участка блока уступа на другой с помощью подъемного крана.The closest in technological essence is the method of preparing rocks for excavation for opencast coal mining [4], which includes massive drilling of wells over the entire area of the block being prepared for excavation, loosening by machine method with the destruction of the pillars of rock between the wells. Massage of well drilling is provided by a multi-rod drilling unit to a depth of 3 m, moved from one section of the ledge block to another using a crane.
Недостатком данного способа является применение сложных, громоздких и дорогостоящих конструкций многоштанговых буровых агрегатов для бурения прочных пород, переустановка которых ведется с помощью дополнительного оборудования, в результате чего трудоемкость и себестоимость работ по подготовке пород к выемке возрастают.The disadvantage of this method is the use of complex, bulky and expensive designs of multi-rod drilling units for drilling strong rocks, the reinstallation of which is carried out using additional equipment, as a result of which the complexity and cost of preparing the rocks for excavation increase.
Технический результат заключается в повышении производительности, надежности и технологической эффективности разработки прочных горных пород.The technical result consists in increasing the productivity, reliability and technological efficiency of the development of strong rocks.
Технический результат достигается тем, что в способе разработки прочных горных пород, включающем массированное бурение скважин по всей площади блока, подготавливаемого к выемке, рыхление машинным способом с разрушением целиков горной породы между скважинами, бурение рядов скважин и позиционирование осуществляется буровым станком с помощью автоматической системы на расчетную глубину вдоль подготавливаемого к выемке блока, при этом минимальный диаметр скважин для ослабления массива, расчет количества скважин, расстояние между скважинами в ряду и расстояние между рядами определяются на основе оценки физико-механических характеристик породы, а разбуренное устье скважин для заглубления наконечника рыхлителя рыхлительного агрегата в массив разбуривается в зоне горизонтального верхнего слоя, примыкающего к наклонной поверхности, на глубину внедрения наконечника рыхлителя в массив до диаметра, превышающего размер наконечника рыхлителя, а наконечник рыхлителя опускается в разбуренное устье скважины для последующего рыхления под уклон, при этом направление движения рыхлительного агрегата вдоль ряда скважин обеспечивается автоматической системой с последующим перемещением в верхнее положение и позиционированием наконечника рыхлителя в разбуренном устье скважины смежного ряда в зоне горизонтального верхнего слоя, при этом после рыхления верхнего слоя массива осуществляется сталкивание разрыхленной горной массы бульдозером вниз с последующим рыхлением нижележащего слоя горной породы рыхлительным агрегатом.The technical result is achieved by the fact that in the method of developing strong rocks, including massive drilling of wells over the entire area of the block being prepared for excavation, loosening by machine with the destruction of the pillars of rock between wells, drilling of rows of wells and positioning is carried out by a drilling rig using an automatic system on the estimated depth along the block being prepared for excavation, while the minimum diameter of the wells to weaken the array, the calculation of the number of wells, the distance between the wells the number of rows in the row and the distance between the rows are determined based on the assessment of the physical and mechanical characteristics of the rock, and the drilled wellhead is drilled to deepen the tip of the ripper of the cultivating aggregate into the array in the horizontal upper layer adjacent to the inclined surface to a depth of penetration of the ripper into the massif to a diameter exceeding the size of the tip of the cultivator, and the tip of the cultivator is lowered into the drilled wellhead for subsequent loosening downhill, while the direction of movement of The drying unit along a series of wells is provided by an automatic system with subsequent movement to the upper position and positioning of the cultivator tip in the drilled wellhead of an adjacent row in the horizontal upper layer zone; after loosening the upper layer of the massif, the loosened rock mass is pushed down with a bulldozer followed by loosening of the underlying mountain layer rocks cultivating unit.
Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.The possibility of forming the required sequence of actions by the proposed means allows us to solve the problem, determines the novelty, industrial applicability and inventive step of development.
Способ разработки прочных горных пород изображен на чертежах.A method of developing strong rocks is shown in the drawings.
На фиг. 1 - схема разработки блока прочных горных пород с применением бурового станка, рыхлительного агрегата и бульдозера; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - позиционирование наконечника рыхлителя в разбуренном устье скважины.In FIG. 1 is a diagram of a development of a block of strong rocks using a drilling rig, a ripping unit and a bulldozer; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 - positioning of the tip of the cultivator in the drilled wellhead.
Способ разработки прочных горных пород, включающий массированное бурение скважин 1 по всей площади 2 блока 3, подготавливаемого к выемке, рыхление машинным способом с разрушением целиков 4 горной породы между скважинами 1. Для бурения рядов 5 скважин 1 и позиционирования на расчетную глубину 6 вдоль 7 подготавливаемого к выемке блока 3 используется буровой станок 8 с автоматической системой 9. Минимальный диаметр 10 скважин 1 для ослабления массива 11, количество скважин 1, расстояние между скважинами 12 в ряду 5 и расстояние между рядами 13 определяются на основе оценки физико-механических характеристик породы. Разбуренное устье 14 скважин 1 для заглубления наконечника рыхлителя 15 рыхлительного агрегата 16 в массив 11 располагается в зоне горизонтального верхнего слоя 17, примыкающего к наклонной поверхности 18. Разбуренное устье 14 сформировано на глубину внедрения 19 наконечника рыхлителя 15 в массив 11 до диаметра 20, превышающего размер 21 наконечника рыхлителя 15. Направление 22 движения рыхлительного агрегата 16 под уклон 23 вдоль 24 ряда 5 скважин 1 обеспечивается автоматической системой 9 с последующим перемещением в верхнее положение 25 и позиционированием наконечника рыхлителя 15 в разбуренном устье 14 скважины 1 смежного ряда 26 в зоне горизонтального верхнего слоя 17. После рыхления верхнего слоя 27 массива 11 осуществляется сталкивание разрыхленной горной массы бульдозером 28 под уклон 23 с последующим рыхлением нижележащего слоя 29 горной породы рыхлительным агрегатом 16.A method of developing strong rocks, including massive drilling of
Способ разработки прочных горных пород осуществляется следующим образом.A method of developing strong rocks is as follows.
Массированное бурение скважин 1 ведется по всей площади 2 блока 3, подготавливаемого к выемке, рыхление машинным способом производится с разрушением целиков 4 горной породы между скважинами 1. Бурение рядов 5 скважин 1 и позиционирование осуществляется буровым станком 8 с помощью автоматической системы 9 на расчетную глубину 6 вдоль 7 подготавливаемого к выемке блока 3. Минимальный диаметр 10 скважин 1 для ослабления массива 11, расчет количества скважин 1, расстояние между скважинами 12 в ряду 5 и расстояние между рядами 13 определяются на основе оценки физико-механических характеристик породы. Разбуренное устье 14 скважин 1 для заглубления наконечника рыхлителя 15 рыхлительного агрегата 16 в массив 11 формируется в зоне горизонтального верхнего слоя 17, примыкающего к наклонной поверхности 18, на глубину внедрения 19 наконечника рыхлителя 15 в массив 11 до диаметра 20, превышающего размер 21 наконечника рыхлителя 15. Наконечник рыхлителя 15 опускается в разбуренное устье 14 скважины 1 для последующего рыхления под уклон 23. Направление 22 движения рыхлительного агрегата 16 вдоль 24 ряда 5 скважин 1 обеспечивается автоматической системой 9 с последующим перемещением в верхнее положение 25 и позиционированием наконечника рыхлителя 15 в разбуренном устье 14 скважины 1 смежного ряда 26 в зоне горизонтального верхнего слоя 17. После рыхления верхнего слоя 27 массива 11 осуществляется сталкивание разрыхленной горной массы бульдозером 28 вниз с последующим рыхлением нижележащего слоя 29 горной породы рыхлительным агрегатом 16.Massive drilling of
Способ повышает производительность, надежность и технологическую эффективность работы горного оборудования при разработке массива прочных горных пород.The method improves the productivity, reliability and technological efficiency of mining equipment in the development of an array of solid rocks.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2187647 Способ разупрочнения поверхностного слоя уступов карьеров при сезонном промерзании породы / Шемякин С.А. Опубликовано 20.08.2002. Бюл. №23.1. RF patent No. 2187647 A method of softening the surface layer of ledges of quarries during seasonal freezing of the rock / Shemyakin S.A. Published on August 20, 2002. Bull.
2. Березуев Ю.А. Применение шпуровых газогенераторов давления на карьерах блочного камня // Горный журнал, 2008, №1, с. 50-52.2. Berezuev Yu.A. The use of borehole gas pressure generators in quarries of block stone // Mining Journal, 2008, No. 1, p. 50-52.
3. Анистратов Ю.И., Анистратов К.Ю., Щадов М.И. Справочник по открытым горным работам. М.: НТЦ «ГОРНОЕ ДЕЛО», 2010, с. 133-135, рис. 5.26.3. Anistratov Yu.I., Anistratov K.Yu., Shchadov M.I. Handbook of open cast mining. M .: STC "Mining", 2010, p. 133-135, fig. 5.26.
4. Патент РФ №2545557 Способ подготовки горных пород к выемке для добычи угля открытым способом / Ковчугай А.Г. Опублик. 10.04.2015. Бюл. №10.4. RF patent No. 2545557 A method of preparing rocks for excavation for open-pit coal mining / A. Kovchugay. Published 04/10/2015. Bull. No. 10.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017112666A RU2645702C1 (en) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Method of development of solid rocks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017112666A RU2645702C1 (en) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Method of development of solid rocks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2645702C1 true RU2645702C1 (en) | 2018-02-27 |
Family
ID=61258852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017112666A RU2645702C1 (en) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Method of development of solid rocks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2645702C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040216922A1 (en) * | 2001-12-03 | 2004-11-04 | Sandvik Tamrock Oy | Method for controlling a drilling sequence, a rock drilling apparatus and a computer programme to form a drilling sequence |
RU2261326C1 (en) * | 2004-07-12 | 2005-09-27 | Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Статус Государственного Учреждения) | Loosening method for rock having different strength |
RU2406821C2 (en) * | 2006-08-09 | 2010-12-20 | Сэндвик Майнинг Энд Констракшн Ой | Drilling device and control method of operation of that device |
RU2545557C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-10 | Александр Геннадьевич Ковчугай | Method of preparing rock extraction for open-pit coal mining |
-
2017
- 2017-04-12 RU RU2017112666A patent/RU2645702C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040216922A1 (en) * | 2001-12-03 | 2004-11-04 | Sandvik Tamrock Oy | Method for controlling a drilling sequence, a rock drilling apparatus and a computer programme to form a drilling sequence |
RU2261326C1 (en) * | 2004-07-12 | 2005-09-27 | Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Статус Государственного Учреждения) | Loosening method for rock having different strength |
RU2406821C2 (en) * | 2006-08-09 | 2010-12-20 | Сэндвик Майнинг Энд Констракшн Ой | Drilling device and control method of operation of that device |
RU2545557C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-10 | Александр Геннадьевич Ковчугай | Method of preparing rock extraction for open-pit coal mining |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104763432B (en) | A kind of method that high stress tunnel country rock release controls large deformation | |
CN104533467B (en) | A kind of high artesian, the method for protecting support in fault disruption zone tunnel | |
CN108661641A (en) | A method of preventing crossheading goaf top outstanding over long distances based on top release is cut | |
CN108361011B (en) | Method for controlling mining influence range from underground roadway directional hydraulic fracturing | |
RU2593285C1 (en) | Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks | |
CN104453899A (en) | Safety recovery method of island working surface under complicated condition | |
BR112012021093B1 (en) | method for block abatement mining | |
RU2402681C1 (en) | Method for development of narrow sloping and inclined ore bodies | |
RU2322583C2 (en) | Development method for steep and inclined deposit having low and medium thickness | |
CN103726848A (en) | Mining method applicable to recovery of gentle-inclined/inclined thin ore body | |
RU2312218C2 (en) | Combined development method for flat-laying seams of coal field | |
RU2645702C1 (en) | Method of development of solid rocks | |
RU2703079C1 (en) | Method for development of a thick gently sloping bed with release of coal of ceiling | |
CN105155546B (en) | A kind of construction method of prebored hole cubic meter of stone mechanical equivalent of light excavation | |
RU2329380C1 (en) | Method of open-underground extraction of coal pillars left between mine-filed boundary and pit wall | |
RU2490461C1 (en) | Method to mine thick steep deposits of unstable ores | |
CN106285777B (en) | The method that flood mine mineral building discharges water in advance | |
RU2638995C1 (en) | Method for mining inclined ore bodies | |
RU2187647C1 (en) | Method of softening of surface layer of opencast benches in seasonal ground freezing | |
CN103362133B (en) | Arch dam-arch shoulder grooving method in mountain narrow canyon | |
Krauze et al. | Mechanized shaft sinking system | |
RU2634149C1 (en) | Method to weaken surface layer of open pit benches during seasonal freezing of rock | |
RU2539083C1 (en) | Openworking with explosion effects on mineral bed | |
RU2010953C1 (en) | Method of determination of cracks spreading height in basic zone of working | |
RU2545557C1 (en) | Method of preparing rock extraction for open-pit coal mining |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190413 |