RU89689U1 - COMBINED CUT - Google Patents

Abstract

Комбинированный вруб, состоящий из внутреннего и внешнего вруба, отличающийся тем, что внутренний вруб выполнен клиновым с прямым инициированием заряда взрывчатых веществ, а внешний - призматическим с обратным инициированием заряда взрывчатых веществ.A combined cut, consisting of an internal and external cut, characterized in that the internal cut is wedge-shaped with direct initiation of explosive charge, and the external is prismatic with direct initiation of explosive charge.

Description

Заявляемая полезная модель (техническое решение) относится к области буровзрывных работ и предназначена для использования в горной промышленности при отбойке горной массы с целью повышения эффективности взрыва. Заявляемое техническое решение может быть использовано как в угольных, так и в рудных шахтах.The inventive utility model (technical solution) relates to the field of drilling and blasting and is intended for use in the mining industry for breaking the rock mass in order to increase the efficiency of the explosion. The claimed technical solution can be used in both coal and ore mines.

Известен комбинированный двойной призматический вруб («Технология и безопасность взрывных работ» / Справочное пособие.: М. Недра, 1993. с.123), состоящий из 4 параллельных шпуров внутреннего вруба.Known combined double prismatic cut ("Technology and safety of blasting" / Reference manual: M. Nedra, 1993. S. 123), consisting of 4 parallel holes of the inner cut.

Недостатком известного вруба является то, что при взрываний внешнего вруба на уже образованную поверхность обнажения от внутреннего вруба, формирующиеся волны напряжения в первую очередь подходят и создают трещины в устьевой части внутренней полости. По этим трещинам расширяющиеся продукты взрыва (далее ПВ) выходят в открытое пространство прежде, чем в донной части и не обеспечивают эффективного окончательного образования врубовой полости.A disadvantage of the known cut is that when the external cut is blown onto the already formed surface of the outcrop from the internal cut, the generated stress waves are primarily suitable and create cracks in the mouth of the inner cavity. Through these cracks, the expanding explosion products (hereinafter referred to as PS) go into the open space before in the bottom part and do not provide an effective final formation of the cutting cavity.

Известен также комбинированный двойной клиновой вруб (Технология и безопасность взрывных работ / Справочное пособие.: М. Недра, 1993. с 121) принятый за прототип, состоящий из 4-6 парных шнуров внутреннего клина и 4-6 парных шпуров внешнего клина.Also known is a combined double wedge cut (Technology and blasting safety / Reference manual: M. Nedra, 1993. p. 121) adopted as a prototype consisting of 4-6 paired cords of the inner wedge and 4-6 paired holes of the outer wedge.

Недостатком известного вруба является то, что при взрываний шпуровых зарядов внешнего клина не обеспечивается эффективное формирование врубовой полости вследствие разновременного подхода волн напряжения к поверхности обнажения, образованной внутренним врубом. Это приводит к тому, что образующиеся трещины, в первую очередь, сообщаются со свободным пространством от внутреннего вруба в ее начальной устьевой части и за счет этого расширяющиеся продукты взрыва (ПВ) преждевременно выходят в атмосферу и не обеспечивают отрыв породы на полную глубину шпуров внешнего клина.A disadvantage of the known cut is that when blasting holes of an external wedge, the effective formation of a cutting cavity is not ensured due to the simultaneous approach of stress waves to the outcrop surface formed by the internal cut. This leads to the fact that the resulting cracks, in the first place, communicate with the free space from the internal cut in its initial wellhead and due to this, the expanding explosion products (PS) prematurely enter the atmosphere and do not provide separation of the rock to the full depth of the holes of the outer wedge .

Таким образом, недостатком рассмотренных известных комбинированных врубов при параллельности шпуров внутреннего и внешнего врубов является то, что они не обеспечивают формирование трещин на поверхности обнажения врубовой полости от внутреннего вруба одновременно по всей длине ее, что снижает эффективность создания максимального объема общей врубовой полости.Thus, the disadvantage of the considered well-known combined cuts with parallel holes of the inner and outer cuts is that they do not provide for the formation of cracks on the surface of the exposure of the cutting cavity from the internal cut simultaneously along its entire length, which reduces the efficiency of creating the maximum volume of the total cutting cavity.

Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности создания максимального объема общей врубовой полости за счет обеспечения одновременного подхода волн напряжения по всей длине поверхности обнажения от взрыва внутреннего вруба и формирования системы трещин одновременно по всей поверхности внутренней врубовой полости.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of creating the maximum volume of the common cutting cavity by providing a simultaneous approach of stress waves along the entire length of the exposure surface from the explosion of the internal cut and the formation of a system of cracks simultaneously along the entire surface of the internal cutting cavity.

Указанный технический результат достигается тем, что в комбинированном врубе, состоящем из внутреннего и внешнего вруба, внутренний вруб выполнен клиновым с прямым инициированием заряда взрывчатых веществ, а внешний - призматическим с обратным инициированием заряда взрывчатых веществ.The specified technical result is achieved by the fact that in the combined cut, consisting of an internal and external cut, the inner cut is wedge-shaped with direct initiation of explosive charge, and the external is prismatic with direct initiation of explosive charge.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 показано расположение шпуров и порядок инициирования зарядов взрывчатых веществ (далее ВВ), а на фиг.2 - характер распространения волн напряжения после взрыва зарядов внешнего призматического вруба и формирования системы трещин на поверхности обнажения врубовой полости от внутреннего клинового вруба - для заявляемой полезной модели; на фиг.3 расположение шпуров и порядок инициирования зарядов взрывчатых веществ (аналог); на фиг.4 - характер распространения волн напряжения после взрыва зарядов (аналог), на фиг.5 показано расположение шпуров и порядок инициирования зарядов взрывчатых веществ (прототип); на фиг.6 - характер распространения волн напряжения после взрыва зарядов (прототип).The inventive utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows the location of the holes and the order of initiation of explosive charges (hereinafter BB), and in Fig. 2 - the nature of the propagation of stress waves after the explosion of charges of an external prismatic cut and the formation of a system of cracks on the surface of the exposure of the cutting cavity from an internal wedge cut - for the claimed utility model; figure 3 the location of the holes and the order of initiation of explosive charges (analogue); figure 4 - the nature of the propagation of voltage waves after the explosion of charges (analogue), figure 5 shows the location of the holes and the order of initiation of explosive charges (prototype); figure 6 - the nature of the propagation of voltage waves after an explosion of charges (prototype).

Заявляемый комбинированный вруб (фиг.1) состоит из внутреннего клинового вруба, представленного системой парных шпуров 1, наклоненных либо к горизонтальной, либо к вертикальной оси горной выработки, и внешнего призматического вруба, представленного системой шпуров 2, пробуренных перпендикулярно плоскости забоя.The inventive combined cut (Fig. 1) consists of an internal wedge cut, represented by a system of paired boreholes 1, inclined either to the horizontal or vertical axis of the mine working, and an external prismatic cut, represented by a system of boreholes 2, drilled perpendicular to the face plane.

Во внутреннем клиновом врубе патрон-боевик 3 в заряде ВВ расположен со стороны устья шпура - прямое инициирование, и детонационная волна (D) движется по заряду ВВ в направлении от устья к донной части шпура. Внутренний клиновой вруб взрывается в первую очередь.In the inner wedge cut, the fighter cartridge 3 in the explosive charge is located on the side of the hole of the hole — direct initiation, and the detonation wave (D) moves along the explosive charge in the direction from the mouth to the bottom of the hole. The inner wedge cut explodes first.

Во внешнем призматическом врубе патрон-боевик 3 расположен в донной части шпура и детонационная волна по заряду ВВ движется в направлении от дна шпура в сторону устья. Внешний призматический вруб взрывается с замедлением во вторую очередь на уже сформированную врубовую полость от взрыва внутреннего клинового вруба.In the outer prismatic cut, the fighter cartridge 3 is located in the bottom of the hole and the detonation wave along the explosive charge moves in the direction from the bottom of the hole towards the mouth. The outer prismatic cut explodes with deceleration, secondarily, onto the already formed cut cavity from the explosion of the internal wedge cut.

При взрыве зарядов внешнего призматического вруба зарождающаяся в горном массиве волна напряжений (см. фиг.2) движется в направлении (В) к сформированной врубовой полости 5 от взрывания внутреннего клинового вруба.With the explosion of the charges of the external prismatic cut, the stress wave originating in the mountain massif (see Fig. 2) moves in the direction (B) to the formed cutting cavity 5 from the explosion of the internal wedge cut.

Поскольку шпуры внутреннего клинового вруба наклонные, а шпуры внешнего призматического вруба прямые, то расстояние между ними в донной части больше, чем в устьевой. Такое расположение обеспечивает условия параллельности фронта волны напряжений в горном массиве и поверхности клиновидной врубовой полости 5, созданной взрывом внутреннего клинового вруба.Since the holes of the inner wedge cut are sloping, and the holes of the external prismatic cut are straight, the distance between them in the bottom is greater than in the wellhead. This arrangement provides the conditions for parallelism of the front of the stress wave in the rock mass and the surface of the wedge-shaped cutting cavity 5 created by the explosion of the internal wedge cut.

Этого можно достичь только при обратном инициировании зарядов ВВ во внешнем призматическом врубе, когда патрон-боевик 3 расположен в донной части шпуров. При этом выполняется основная цель - фронт волны напряжений достигает поверхности сформированной врубовой полости одновременно по всей ее длине и зарождение трещин 4 в массиве происходит по всей поверхности внутренней врубовой полости, что предотвращает преждевременный выход расширяющихся газообразных ПВ в какой-либо местной зоне. В конечном итоге обеспечивается равномерность и полнота использования энергии взрыва на более качественное расширение первоначальной врубовой полости.This can be achieved only with the reverse initiation of explosive charges in the outer prismatic cut, when the fighter cartridge 3 is located in the bottom of the holes. In this case, the main goal is fulfilled - the front of the stress wave reaches the surface of the formed cutting hole simultaneously along its entire length and the generation of cracks 4 in the array occurs along the entire surface of the internal cutting hole, which prevents the premature exit of expanding gaseous PV in any local area. Ultimately, the uniformity and completeness of the use of the energy of the explosion for a better expansion of the initial cutting cavity is ensured.

В рассматриваемом аналоге (Технология и безопасность взрывных работ / Справочное пособие.: М. Недра, 1993. с.123) шпуры внутреннего клинового вруба 1 и внешнего призматического вруба 2 (Фиг.3) параллельны друг другу и при взрываний внешнего вруба на уже сформированную внутреннюю врубовую полость 5 (Фиг.4) фронт волны напряжений (как при прямом, так и при обратном инициировании) достигает поверхности образованной врубовой полости в ограниченной зоне. В этом случае, через образованные трещины 4 газообразные ПВ преждевременно выходят в атмосферу выработки, и давление в зарядной полости резко снижается и эффективного формирования врубовой полости не происходит.In the considered analogue (Technology and safety of blasting operations / Reference manual: M. Nedra, 1993. p.123) the bore holes of the inner wedge cut 1 and the outer prismatic cut 2 (Figure 3) are parallel to each other and when the external cut is blown onto an already formed the inner cut cavity 5 (FIG. 4) the front of the stress wave (both with direct and reverse initiation) reaches the surface of the formed cut cavity in a limited zone. In this case, through the formed cracks 4, the gaseous PVs prematurely enter the production atmosphere, and the pressure in the charging cavity sharply decreases and the effective formation of the cutting cavity does not occur.

В прототипе - фиг.5 (Технология и безопасность взрывных работ / Справочное пособие.: М. Недра, 1993. с 121) наклонные шпуры во внутреннем клиновом врубе 1 и внешнем призматическом врубе 2 являются параллельными друг другу и волна напряжений при детонации зарядов ВВ во внешнем призматическом врубе (как при прямом, так и при обратном инициировании) достигает поверхности врубовой полости 5 от внутреннего клинового вруба 1 (Фиг.6) так же, как и в аналоге, в ограниченной зоне. В этом случае, газообразные ПВ через образующиеся трещины 4 преждевременно выходят в атмосферу и эффективность формирования врубовой полости не обеспечивается из-за потери энергии от взрыва внешнего призматического вруба.In the prototype - figure 5 (Technology and safety of blasting / Reference manual: M. Nedra, 1993. p. 121) inclined bore holes in the inner wedge cut 1 and the outer prismatic cut 2 are parallel to each other and the voltage wave during detonation of explosive charges in an external prismatic cut (both with direct and reverse initiation) reaches the surface of the cutting cavity 5 from the internal wedge cut 1 (Fig. 6) in the same way as in the analogue in the restricted area. In this case, gaseous PV through the formed cracks 4 prematurely enter the atmosphere and the efficiency of the formation of the cutting cavity is not ensured due to the loss of energy from the explosion of the outer prismatic cut.

Преимущества заявляемого технического решения состоят в том, что комбинированный вруб состоит из разнонаправленных шпуров - внутренний вруб клиновой, а внешний вруб - призматический, расстояние между ними уменьшается в направлении от дна к устью шпуров и инициирование зарядов ВВ производится: во внутреннем клиновом врубе - прямое (со стороны устья шпуров), а во внешнем призматическом врубе - обратное (со стороны дна шпуров), эффективность такого вруба повышается за счет:The advantages of the proposed technical solution consist in the fact that the combined cut consists of multidirectional boreholes - the inner cut is wedge-shaped, and the external cut - prismatic, the distance between them decreases in the direction from the bottom to the mouth of the boreholes and the initiation of explosive charges is made: in the internal wedge cut-out ( from the mouth of the holes), and in the outer prismatic hole - the opposite (from the bottom of the holes), the effectiveness of such a hole is increased due to:

- разнонаправленности шпуров внутреннего клинового и внешнего призматического вруба, создающей условия уменьшения расстояния между шпурами в направлении от донной части к устьевой;- the multidirectionality of the holes of the inner wedge and the outer prismatic cut, creating conditions for reducing the distance between the holes in the direction from the bottom to the wellhead;

- применения обратного инициирования зарядов ВВ во внешнем призматическом врубе, обеспечивающего параллельность фронта волны напряжений от взрыва внешнего призматического вруба поверхности врубовой полости от взрыва внутреннего забоя;- the application of the reverse initiation of explosive charges in the outer prismatic cut, ensuring the parallelism of the front of the stress wave from the explosion of the outer prismatic cut of the surface of the cutting cavity from the explosion of the inner face;

- формирования системы трещин в породном массиве одновременно по всей поверхности врубовой полости, образованной внутренним врубом, что обеспечивает равномерность распределения энергии взрыва внешнего вруба и полноту ее использования на эффективное разрушение горного массива и образование основной врубовой полости максимального объема.- the formation of a system of cracks in the rock mass at the same time over the entire surface of the logging cavity formed by the inner log, which ensures uniform distribution of the energy of the explosion of the external log and the completeness of its use on the effective destruction of the rock mass and the formation of the main log cavity of the maximum volume.

Claims (1)

Комбинированный вруб, состоящий из внутреннего и внешнего вруба, отличающийся тем, что внутренний вруб выполнен клиновым с прямым инициированием заряда взрывчатых веществ, а внешний - призматическим с обратным инициированием заряда взрывчатых веществ.

A combined cut, consisting of an internal and external cut, characterized in that the internal cut is wedge-shaped with direct initiation of explosive charge, and the external is prismatic with direct initiation of explosive charge.